KR20230018969A - Showerheads with high solidity plenums - Google Patents
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Abstract
Description
본 개시는 일반적으로 기판 프로세싱 시스템들에 관한 것이고, 보다 구체적으로 고 경도 (solidity) 플레넘들을 갖는 샤워헤드들에 관한 것이다.This disclosure relates generally to substrate processing systems, and more specifically to showerheads having high solidity plenums.
본 명세서에 제공된 배경기술 기술 (description) 은 본 개시의 맥락을 일반적으로 제시할 목적이다. 이 배경기술 섹션에 기술된 정도의 본 명세서에 명명된 출원인들의 업적, 뿐만 아니라 출원 시 종래 기술로서 달리 인증되지 않을 수도 있는 본 기술의 양태들은 본 개시에 대한 종래 기술로서 명시적으로나 암시적으로 인정되지 않는다.The background description provided herein is intended to give a general context for the present disclosure. The work of the applicants named herein to the extent described in this Background Section, as well as aspects of the present technology that may not otherwise be identified as prior art at the time of filing, are expressly or implicitly acknowledged as prior-art to the present disclosure. It doesn't work.
기판 프로세싱 시스템은 통상적으로 반도체 웨이퍼들과 같은 기판들 상에서 증착, 에칭, 및 다른 처리들을 수행하는 복수의 스테이션들 (또한 프로세싱 챔버들 또는 프로세스 모듈들로 지칭됨) 을 포함한다. 기판 상에서 수행될 수도 있는 프로세스들의 예들은 CVD (chemical vapor deposition) 프로세스, CEPVD (chemically enhanced plasma vapor deposition) 프로세스, PECVD (plasma enhanced chemical vapor deposition) 프로세스, PVD (sputtering physical vapor deposition) 프로세스, ALD (atomic layer deposition) 및 PEALD (plasma enhanced ALD) 를 포함한다. 기판 상에서 수행될 수도 있는 프로세스들의 부가적인 예들은, 이로 제한되는 것은 아니지만, 에칭 (예를 들어, 화학적 에칭, 플라즈마 에칭, 반응성 이온 에칭, ALE (atomic layer etching), PEALE (plasma enhanced ALE), 등) 프로세스 및 세정 프로세스를 포함한다. A substrate processing system typically includes a plurality of stations (also referred to as processing chambers or process modules) that perform deposition, etching, and other processes on substrates such as semiconductor wafers. Examples of processes that may be performed on a substrate are chemical vapor deposition (CVD) process, chemically enhanced plasma vapor deposition (CEPVD) process, plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) process, sputtering physical vapor deposition (PVD) process, atomic layer deposition) and plasma enhanced ALD (PEALD). Additional examples of processes that may be performed on a substrate include, but are not limited to, etching (e.g., chemical etching, plasma etching, reactive ion etching, atomic layer etching (ALE), plasma enhanced ALE (PEALE), etc. ) process and cleaning process.
프로세싱 동안, 기판은 스테이션의 페데스탈과 같은 기판 지지부 상에 배치된다. 증착 동안, 하나 이상의 전구체들을 포함하는 가스 혼합물들이 스테이션 내로 도입되고, 플라즈마는 화학 반응들을 활성화하도록 선택 가능하게 (optionally) 스트라이킹될 (strike) 수도 있다. 에칭 동안, 에칭 가스들을 포함하는 가스 혼합물들이 스테이션 내로 도입되고, 플라즈마는 화학 반응들을 활성화하도록 선택 가능하게 스트라이킹될 수도 있다. 컴퓨터-제어된 로봇은 통상적으로 기판들이 프로세싱되는 시퀀스로 일 스테이션으로부터 다른 스테이션으로 기판들을 이송한다.During processing, a substrate is placed on a substrate support such as a pedestal of a station. During deposition, gas mixtures containing one or more precursors are introduced into the station, and the plasma may optionally be struck to activate chemical reactions. During etching, gas mixtures including etching gases are introduced into the station, and a plasma may optionally be struck to activate chemical reactions. Computer-controlled robots transfer substrates from one station to another, typically in sequence in which the substrates are processed.
ALD (Atomic Layer Deposition) 는 재료의 표면 (예를 들어, 반도체 웨이퍼와 같은 기판의 표면) 상에 박막을 증착하기 위해 가스성 화학 프로세스를 순차적으로 수행하는 박막 증착 방법이다. 대부분의 ALD 반응들은 재료의 표면과 순차적인 자기-제한 방식으로 한 번에 하나의 전구체가 반응하는 전구체들 (반응 물질들) 이라고 하는 적어도 2 개의 화학 물질들을 사용한다. 분리된 전구체들에 대한 반복된 노출을 통해, 박막이 재료의 표면 상에 점진적으로 증착된다. 열적 ALD (Thermal ALD; T-ALD) 는 가열된 프로세싱 챔버에서 수행된다. 프로세싱 챔버는 진공 펌프 및 제어된 불활성 가스의 플로우를 사용하여 대기압 이하의 압력으로 유지될 수 있다. ALD 막으로 코팅될 기판은 프로세싱 챔버 내에 배치되고 ALD 프로세스를 시작하기 전에 프로세싱 챔버의 온도와 평형을 이루게 된다. 원자 층 에칭은 기판의 상단 원자 층들에만 영향을 주는 자기-제한 화학적 개질 단계들과 기판으로부터 화학적으로 개질된 영역들만을 제거하는 에칭 단계들 사이에서 교번하는 시퀀스를 포함한다. 이 시퀀스는 기판으로부터 개별 원자 층들의 제거를 허용한다.Atomic Layer Deposition (ALD) is a thin film deposition method that sequentially performs a gaseous chemical process to deposit a thin film on the surface of a material (eg, the surface of a substrate such as a semiconductor wafer). Most ALD reactions use at least two chemicals called precursors (reactants), one precursor reacting with the surface of the material in a sequential, self-limiting manner, one at a time. Through repeated exposure to the separated precursors, a thin film is progressively deposited on the surface of the material. Thermal ALD (T-ALD) is performed in a heated processing chamber. The processing chamber may be maintained at a pressure below atmospheric pressure using a vacuum pump and a controlled flow of inert gas. A substrate to be coated with an ALD film is placed in a processing chamber and allowed to equilibrate with the temperature of the processing chamber prior to starting the ALD process. Atomic layer etching involves an alternating sequence between self-limiting chemical modification steps that affect only the top atomic layers of the substrate and etching steps that remove only chemically modified regions from the substrate. This sequence allows removal of individual atomic layers from the substrate.
관련 출원들에 대한 교차 참조Cross reference to related applications
본 출원은 2021년 7월 30일에 출원된 미국 특허 가출원 번호 제 63/227,616 호의 이익을 주장한다. 상기 참조된 출원의 전체 개시는 참조로서 본 명세서에 인용된다.This application claims the benefit of US Provisional Patent Application No. 63/227,616, filed July 30, 2021. The entire disclosure of the above referenced application is incorporated herein by reference.
샤워헤드는 베이스 부분 및 후면 플레이트를 포함한다. 후면 플레이트는 베이스 부분과 상이한 형상을 갖고 베이스 부분으로부터 연장한다. 샤워헤드는 베이스 부분의 측벽들과 후면 플레이트의 하부 영역 내 베이스 부분의 상부 영역과 후면 플레이트의 하부 영역 사이에 규정된 플레넘 내에 배치된 복수의 필라들을 포함한다. 필라들은 베이스 부분과 후면 플레이트의 하부 영역 사이에서 수직으로 연장한다.The showerhead includes a base portion and a back plate. The back plate has a different shape than the base portion and extends from the base portion. The showerhead includes a plurality of pillars disposed within a plenum defined between sidewalls of the base portion and an upper region of the base portion and a lower region of the back plate in a lower region of the back plate. The pillars extend vertically between the base portion and the lower area of the rear plate.
부가적인 특징들에서, 베이스 부분은 실린더형이다. 후면 플레이트는 실린더형 베이스 및 원뿔형 부분을 포함한다. 실린더형 베이스는 베이스 부분에 부착된다. 원뿔형 부분은 실린더형 베이스로부터 연장한다.In additional features, the base portion is cylindrical. The rear plate includes a cylindrical base and a conical portion. A cylindrical base is attached to the base portion. A conical portion extends from the cylindrical base.
부가적인 특징들에서, 후면 플레이트는 베이스 부분에 인접한 하단 영역의 리세스를 포함한다. 베이스 부분은 리세스를 통해 연장하고 실린더형 베이스와 콘택트하는 필라들을 포함한다.In additional features, the back plate includes a recess in a lower area adjacent to the base portion. The base portion includes pillars extending through the recess and making contact with the cylindrical base.
부가적인 특징들에서, 베이스 부분은 실린더형 베이스에 인접하는 상부 영역의 리세스를 포함한다. 실린더형 베이스는 리세스를 통해 연장하고 베이스 부분과 콘택트하는 필라들을 포함한다.In additional features, the base portion includes a recess in an upper region adjacent to the cylindrical base. The cylindrical base includes pillars extending through the recess and contacting the base portion.
부가적인 특징들에서, 샤워헤드는 후면 플레이트의 원뿔형 부분에 부착된 스템 부분을 더 포함한다. 스템 부분은 가스 유입구를 포함한다. 원뿔형 부분은 가스 유입구와 유체로 연통하는 복수의 보어들을 포함한다. 보어들은 베이스 부분을 향해 연장하고 플레넘에 연결된다.In additional features, the showerhead further includes a stem portion attached to the conical portion of the back plate. The stem portion includes a gas inlet. The conical portion includes a plurality of bores in fluid communication with the gas inlet. The bores extend towards the base portion and connect to the plenum.
부가적인 특징들에서, 샤워헤드는 후면 플레이트의 원뿔형 부분에 부착된 스템 부분을 더 포함한다. 후면 플레이트는 복수의 히터들을 각각 수용하기 위해 스템 부분으로부터 베이스 부분을 향해 연장하는 복수의 보어들을 포함한다.In additional features, the showerhead further includes a stem portion attached to the conical portion of the back plate. The back plate includes a plurality of bores extending from the stem portion towards the base portion for receiving a plurality of heaters, respectively.
부가적인 특징들에서, 샤워헤드는 후면 플레이트의 원뿔형 부분에 부착된 스템 부분을 더 포함한다. 후면 플레이트는 하나 이상의 온도 센서들을 각각 수용하기 위해 스템 부분으로부터 베이스 부분을 향해 연장하는 하나 이상의 보어들을 포함한다.In additional features, the showerhead further includes a stem portion attached to the conical portion of the back plate. The back plate includes one or more bores extending from the stem portion toward the base portion to each receive one or more temperature sensors.
부가적인 특징들에서, 샤워헤드는 후면 플레이트의 원뿔형 부분에 부착된 스템 부분을 더 포함한다. 스템 부분은 가스 유입구를 포함한다. 후면 플레이트는 가스 유입구와 유체로 연통하는 제 1 복수의 보어들을 포함한다. 제 1 복수의 보어들은 베이스 부분을 향해 연장하고 플레넘에 연결된다. 후면 플레이트는 복수의 히터들을 각각 수용하기 위해 스템 부분으로부터 베이스 부분을 향해 연장하는 제 2 복수의 보어들을 포함한다. 후면 플레이트는 하나 이상의 온도 센서들을 각각 수용하기 위해 스템 부분으로부터 베이스 부분을 향해 연장하는 하나 이상의 보어들을 포함한다. 제 1 복수의 보어들 및 제 2 복수의 보어들 및 하나 이상의 보어들은 부가적인 각각에 대해 간극이다. 베이스 부분은 베이스 부분의 하단 표면으로부터 플레넘으로 수직으로 연장하는 복수의 쓰루 홀들을 포함한다. 쓰루 홀들은 필라들과의 간극에 배치된다.In additional features, the showerhead further includes a stem portion attached to the conical portion of the back plate. The stem portion includes a gas inlet. The back plate includes a first plurality of bores in fluid communication with the gas inlet. The first plurality of bores extend towards the base portion and connect to the plenum. The back plate includes a second plurality of bores extending from the stem portion toward the base portion for receiving a plurality of heaters, respectively. The back plate includes one or more bores extending from the stem portion toward the base portion to each receive one or more temperature sensors. The first plurality of bores and the second plurality of bores and the one or more bores are each additional gap. The base portion includes a plurality of through holes extending vertically from the bottom surface of the base portion to the plenum. The through holes are arranged in gaps with the pillars.
부가적인 특징들에서, 필라들은 제 1 패턴으로 배열된다. 필라들 각각은 제 2 패턴으로 배열된 쓰루 홀들의 세트에 의해 둘러싸인다.In additional features, the pillars are arranged in a first pattern. Each of the pillars is surrounded by a set of through holes arranged in a second pattern.
부가적인 특징들에서, 제 1 패턴 및 제 2 패턴은 육각형이다. In additional features, the first pattern and the second pattern are hexagons.
부가적인 특징들에서, 베이스 부분은 베이스 부분의 하단 표면으로부터 플레넘으로 수직으로 연장하는 복수의 쓰루 홀들을 포함한다. 쓰루 홀들은 필라들과의 간극에 배치된다.In additional features, the base portion includes a plurality of through holes extending vertically from the bottom surface of the base portion to the plenum. The through holes are arranged in gaps with the pillars.
부가적인 특징들에서, 베이스 부분과 실린더형 베이스의 직경들은 동일하다.In additional features, the diameters of the base portion and the cylindrical base are identical.
또 다른 특징들에서, 샤워헤드는 베이스 부분 및 후면 플레이트를 포함한다. 후면 플레이트는 베이스 부분과 상이한 형상을 갖고 베이스 부분으로부터 연장한다. 후면 플레이트 및 베이스 부분은 모놀리식 (monolithic) 이다. 샤워헤드는 베이스 부분의 측벽들 내에 규정된 플레넘 내에 배치된 복수의 필라들을 포함한다. 필라들은 후면 플레이트를 향해 수직으로 연장한다.In yet other features, a showerhead includes a base portion and a back plate. The back plate has a different shape than the base portion and extends from the base portion. The back plate and base part are monolithic. The showerhead includes a plurality of pillars disposed within a plenum defined within the sidewalls of the base portion. The pillars extend vertically towards the rear plate.
부가적인 특징들에서, 베이스 부분은 실린더형이다. 후면 플레이트는 베이스 부분으로부터 연장하는 원뿔형 부분을 포함한다. 원뿔형 부분 및 베이스 부분은 모놀리식이다.In additional features, the base portion is cylindrical. The back plate includes a conical portion extending from the base portion. The conical part and the base part are monolithic.
부가적인 특징들에서, 베이스 부분은 베이스 부분을 가로 질러 연장하는 복수의 보어 세트들을 포함한다. 보어들의 세트들은 부가적인 각각과 교차한다. 보어들의 세트들의 교차점들은 필라들을 규정한다. In additional features, the base portion includes a plurality of bore sets extending across the base portion. The sets of bores intersect with each additional one. The intersections of the sets of bores define the pillars.
부가적인 특징들에서, 보어들의 세트들은 베이스 부분의 측벽들 상에 제 1 개구부들을 갖는다. 샤워헤드는 원뿔형 부분으로부터 연장하는 스템 부분을 더 포함한다. 스템 부분은 가스 유입구를 포함한다. 원뿔형 부분은 가스 유입구와 유체로 연통하는 복수의 보어들을 포함한다. 복수의 보어들은 베이스 부분을 향해 연장하고 제 1 개구부들 위의 베이스 부분의 측벽들 상에 제 2 개구부들을 갖는다. 샤워헤드는 플레넘과 유체로 연통하는 환형 볼륨을 규정하는 제 1 개구부들 아래의 베이스 부분 및 제 2 개구부들 위의 원뿔형 부분에 부착된 환형 시일링 부재를 더 포함한다. 베이스 부분은 베이스 부분의 하단 표면으로부터 플레넘으로 수직으로 연장하는 복수의 쓰루 홀들을 포함한다. 쓰루 홀들은 필라들과의 간극에 배치된다.In additional features, the sets of bores have first openings on the side walls of the base portion. The showerhead further includes a stem portion extending from the conical portion. The stem portion includes a gas inlet. The conical portion includes a plurality of bores in fluid communication with the gas inlet. The plurality of bores extend towards the base portion and have second openings on sidewalls of the base portion above the first openings. The showerhead further includes an annular sealing member attached to the base portion below the first openings and to the conical portion above the second openings defining an annular volume in fluid communication with the plenum. The base portion includes a plurality of through holes extending vertically from the bottom surface of the base portion to the plenum. The through holes are arranged in gaps with the pillars.
부가적인 특징들에서, 샤워헤드는 원뿔형 부분으로부터 연장하는 스템 부분을 더 포함한다. 원뿔형 부분은 복수의 히터들을 각각 수용하기 위해 스템 부분으로부터 베이스 부분을 향해 연장하는 복수의 보어들을 포함한다.In additional features, the showerhead further includes a stem portion extending from the conical portion. The conical portion includes a plurality of bores extending from the stem portion toward the base portion for receiving a plurality of heaters, respectively.
부가적인 특징들에서, 샤워헤드는 원뿔형 부분으로부터 연장하는 스템 부분을 더 포함한다. 원뿔형 부분은 하나 이상의 온도 센서들을 각각 수용하기 위해 스템 부분으로부터 베이스 부분을 향해 연장하는 하나 이상의 보어들을 포함한다.In additional features, the showerhead further includes a stem portion extending from the conical portion. The conical portion includes one or more bores extending from the stem portion towards the base portion to each receive one or more temperature sensors.
부가적인 특징들에서, 샤워헤드는 원뿔형 부분으로부터 연장하는 스템 부분을 더 포함한다. 스템 부분은 가스 유입구를 포함한다. 원뿔형 부분은 가스 유입구와 유체로 연통하는 제 1 복수의 보어들을 포함한다. 제 1 복수의 보어들은 베이스 부분을 향해 연장하고 플레넘에 연결된다. 원뿔형 부분은 복수의 히터들을 각각 수용하기 위해 스템 부분으로부터 베이스 부분을 향해 연장하는 제 2 복수의 보어들을 포함한다. 원뿔형 부분은 하나 이상의 온도 센서들을 각각 수용하기 위해 스템 부분으로부터 베이스 부분을 향해 연장하는 하나 이상의 보어들을 포함한다. 제 1 복수의 보어들 및 제 2 복수의 보어들 및 하나 이상의 보어들은 부가적인 각각에 대해 간극이다. 베이스 부분은 베이스 부분의 하단 표면으로부터 플레넘으로 수직으로 연장하는 복수의 쓰루 홀들을 포함한다. 쓰루 홀들은 필라들과의 간극에 배치된다.In additional features, the showerhead further includes a stem portion extending from the conical portion. The stem portion includes a gas inlet. The conical portion includes a first plurality of bores in fluid communication with the gas inlet. The first plurality of bores extend towards the base portion and connect to the plenum. The conical portion includes a second plurality of bores extending from the stem portion towards the base portion for receiving a plurality of heaters, respectively. The conical portion includes one or more bores extending from the stem portion towards the base portion to each receive one or more temperature sensors. The first plurality of bores and the second plurality of bores and the one or more bores are each additional gap. The base portion includes a plurality of through holes extending vertically from the bottom surface of the base portion to the plenum. The through holes are arranged in gaps with the pillars.
부가적인 특징들에서, 보어들의 세트들은 베이스 부분의 측벽들 상에 제 1 개구부들을 갖고, 복수의 보어들은 제 1 개구부들 위의 베이스 부분의 측벽들 상에 제 2 개구부들을 갖는다. 샤워헤드는 플레넘과 유체로 연통하는 환형 볼륨을 규정하는 제 1 개구부들 아래의 베이스 부분 및 제 2 개구부들 위의 원뿔형 부분에 부착된 환형 시일링 부재를 더 포함한다. 베이스 부분은 베이스 부분의 하단 표면으로부터 플레넘으로 수직으로 연장하는 복수의 쓰루 홀들을 포함한다. 쓰루 홀들은 필라들과의 간극에 배치된다.In additional features, the sets of bores have first openings on sidewalls of the base portion and the plurality of bores have second openings on sidewalls of the base portion above the first openings. The showerhead further includes an annular sealing member attached to the base portion below the first openings and to the conical portion above the second openings defining an annular volume in fluid communication with the plenum. The base portion includes a plurality of through holes extending vertically from the bottom surface of the base portion to the plenum. The through holes are arranged in gaps with the pillars.
부가적인 특징들에서, 원뿔형 부분은 복수의 히터들을 각각 수용하기 위해 스템 부분으로부터 베이스 부분을 향해 연장하는 제 2 복수의 보어들을 포함한다. 원뿔형 부분은 하나 이상의 온도 센서들을 각각 수용하기 위해 스템 부분으로부터 베이스 부분을 향해 연장하는 하나 이상의 보어들을 포함한다. 복수의 보어들, 제 2 복수의 보어들, 및 하나 이상의 보어들은 부가적인 각각에 대해 간극이다. 베이스 부분은 베이스 부분의 하단 표면으로부터 플레넘으로 수직으로 연장하는 복수의 쓰루 홀들을 포함한다. 쓰루 홀들은 필라들과의 간극에 배치된다.In additional features, the conical portion includes a second plurality of bores extending from the stem portion towards the base portion for receiving a plurality of heaters, respectively. The conical portion includes one or more bores extending from the stem portion towards the base portion to each receive one or more temperature sensors. The plurality of bores, the second plurality of bores, and the one or more bores are additional to each gap. The base portion includes a plurality of through holes extending vertically from the bottom surface of the base portion to the plenum. The through holes are arranged in gaps with the pillars.
부가적인 특징들에서, 베이스 부분은 베이스 부분의 하단 표면으로부터 플레넘으로 수직으로 연장하는 복수의 쓰루 홀들을 포함한다. 쓰루 홀들은 필라들과의 간극에 배치된다.In additional features, the base portion includes a plurality of through holes extending vertically from the bottom surface of the base portion to the plenum. The through holes are arranged in gaps with the pillars.
부가적인 특징들에서, 필라들은 제 1 패턴으로 배열된다. 필라들 각각은 제 2 패턴으로 배열된 쓰루 홀들의 세트에 의해 둘러싸인다.In additional features, the pillars are arranged in a first pattern. Each of the pillars is surrounded by a set of through holes arranged in a second pattern.
부가적인 특징들에서, 제 1 패턴 및 제 2 패턴은 정사각형 패턴이다. In additional features, the first pattern and the second pattern are square patterns.
부가적인 특징들에서, 제 1 세트의 쓰루 홀들은 베이스 부분의 제 1 영역에 제 1 패턴으로 배열된다. 쓰루 홀들의 제 2 세트는 베이스 부분의 제 2 영역에 제 2 패턴으로 배열된다.In additional features, the first set of through holes are arranged in a first pattern in a first area of the base portion. A second set of through holes are arranged in a second pattern in a second area of the base portion.
부가적인 특징들에서, 제 1 영역 및 제 2 영역은 동심원이다.In additional features, the first area and the second area are concentric circles.
또 다른 특징들에서, 샤워헤드는 베이스 부분 및 베이스 부분으로부터 연장하는 베이스 부분과 상이한 형상을 갖는 후면 플레이트를 포함한다. 후면 플레이트 및 베이스 부분은 모놀리식 (monolithic) 이다. 샤워헤드는 베이스 부분의 측벽들 내에 규정된 제 1 플레넘 내에 배치된 제 1 복수의 필라들을 포함한다. 제 1 복수의 필라들은 후면 플레이트를 향해 수직으로 연장한다. 샤워헤드는 제 1 플레넘 위의 베이스 부분의 측벽들 내에 규정된 제 2 플레넘 내에 배치된 제 2 복수의 필라들을 포함한다. 제 2 복수의 필라들은 후면 플레이트를 향해 수직으로 연장한다.In yet other features, the showerhead includes a base portion and a back plate having a different shape than the base portion extending from the base portion. The back plate and base part are monolithic. The showerhead includes a first plurality of pillars disposed within a first plenum defined within sidewalls of the base portion. The first plurality of pillars extend vertically toward the back plate. The showerhead includes a second plurality of pillars disposed within a second plenum defined within sidewalls of the base portion above the first plenum. The second plurality of pillars extend vertically toward the back plate.
부가적인 특징들에서, 베이스 부분은 실린더형이다. 후면 플레이트는 베이스 부분으로부터 연장하는 원뿔형 부분을 포함한다. 원뿔형 부분 및 베이스 부분은 모놀리식이다. In additional features, the base portion is cylindrical. The back plate includes a conical portion extending from the base portion. The conical part and the base part are monolithic.
부가적인 특징들에서, 제 2 복수의 필라들은 제 1 복수의 필라들에 대해 간극이다.In additional features, the second plurality of pillars is gap to the first plurality of pillars.
부가적인 특징들에서, 제 1 플레넘 및 제 2 플레넘은 해체된다.In additional features, the first plenum and the second plenum are dismantled.
부가적인 특징들에서, 베이스 부분은 베이스 부분을 가로 질러 연장하는 제 1 보어들의 세트들을 포함한다. 제 1 보어들의 세트들은 제 1 보어들의 세트들의 제 1 교차점들에서 제 1 복수의 필라들을 추가로 규정하는 각각과 교차한다. 베이스 부분은 제 1 보어들의 세트 위의 베이스 부분을 가로 질러 연장하는 제 2 보어들의 세트들을 포함한다. 제 2 보어들의 세트들은 제 2 보어들의 세트들의 제 2 교차점들에서 제 2 복수의 필라들을 부가적으로 규정하는 각각과 교차한다.In additional features, the base portion includes sets of first bores extending across the base portion. The first sets of bores intersect each further defining a first plurality of pillars at first intersections of the first sets of bores. The base portion includes second sets of bores extending across the base portion above the first set of bores. The sets of second bores intersect each additionally defining a second plurality of pillars at second intersections of the sets of second bores.
부가적인 특징들에서, 제 1 보어들의 세트들은 베이스 부분의 측벽들 상에 제 1 개구부들을 갖는다. 제 2 보어들의 세트들은 제 1 개구들 위의 베이스 부분의 측벽들 상에 제 2 개구들을 갖는다. 샤워헤드는 원뿔형 부분으로부터 연장하는 스템 부분을 더 포함한다. 스템 부분은 제 1 가스 유입구 및 제 2 가스 유입구를 포함한다. 원뿔형 부분은 제 2 가스 유입구와 유체로 연통하는 제 1 보어를 포함한다. 제 1 보어는 스템 부분으로부터 원뿔형 부분을 통해 제 2 플레넘 내로 연장한다. 원뿔형 부분은 제 1 가스 유입구와 유체로 연통하는 제 2 보어를 포함한다. 제 2 보어는 스템 부분으로부터 원뿔형 부분으로 연장한다. 원뿔형 부분은 제 2 보어의 원위 단부로부터 베이스 부분을 향해 연장하고 베이스 부분의 측벽들 상에 제 3 개구부들을 갖는 복수의 보어들을 포함한다. 제 3 개구부들은 제 1 개구부들 및 제 2 개구부들 위에 있다. 샤워헤드는 제 1 플레넘과 유체로 연통하는 환형 볼륨을 규정하는 제 1 개구부들 및 제 2 개구부들 아래의 베이스 부분에 부착되고 제 3 개구부들 위의 원뿔형 부분에 부착된 제 1 환형 시일링 부재를 더 포함한다. 샤워헤드는 제 1 개구부들 및 제 2 개구부들을 폐쇄하고 제 1 플레넘으로부터 제 2 플레넘을 분리하는 베이스 부분의 측벽들에 부착된 제 2 환형 시일링 부재를 더 포함한다. 베이스 부분은 베이스 부분의 하단 표면으로부터 제 1 플레넘으로 수직으로 연장하는 제 1 복수의 쓰루 홀들을 포함한다. 제 1 복수의 쓰루 홀들은 제 1 복수의 필라들과의 간극에 배치된다. 베이스 부분은 베이스 부분의 하단 표면으로부터 제 1 복수의 필라들을 통해 제 2 플레넘으로 수직으로 연장하는 제 2 복수의 쓰루 홀들을 포함한다. 제 2 복수의 쓰루 홀들은 제 2 복수의 필라들과의 간극에 배치된다.In additional features, the sets of first bores have first openings on the side walls of the base portion. The sets of second bores have second openings on the side walls of the base portion above the first openings. The showerhead further includes a stem portion extending from the conical portion. The stem portion includes a first gas inlet and a second gas inlet. The conical portion includes a first bore in fluid communication with the second gas inlet. A first bore extends from the stem portion through the conical portion into the second plenum. The conical portion includes a second bore in fluid communication with the first gas inlet. A second bore extends from the stem portion to the conical portion. The conical portion includes a plurality of bores extending from the distal end of the second bore toward the base portion and having third openings on side walls of the base portion. The third openings are over the first openings and the second openings. The showerhead includes a first annular sealing member attached to a base portion below the first openings and second openings defining an annular volume in fluid communication with the first plenum and attached to a conical portion above the third openings. more includes The showerhead further includes a second annular sealing member attached to sidewalls of the base portion that closes the first openings and the second openings and separates the second plenum from the first plenum. The base portion includes a first plurality of through holes extending vertically from a bottom surface of the base portion to a first plenum. The first plurality of through holes are disposed in gaps with the first plurality of pillars. The base portion includes a second plurality of through holes extending vertically from a bottom surface of the base portion through the first plurality of pillars to the second plenum. The plurality of second through-holes are disposed in gaps with the plurality of second pillars.
부가적인 특징들에서, 샤워헤드는 원뿔형 부분으로부터 연장하는 스템 부분을 더 포함한다. 원뿔형 부분은 복수의 히터들을 각각 수용하기 위해 스템 부분으로부터 베이스 부분을 향해 연장하는 복수의 보어들을 포함한다.In additional features, the showerhead further includes a stem portion extending from the conical portion. The conical portion includes a plurality of bores extending from the stem portion toward the base portion for receiving a plurality of heaters, respectively.
부가적인 특징들에서, 샤워헤드는 원뿔형 부분으로부터 연장하는 스템 부분을 더 포함한다. 원뿔형 부분은 하나 이상의 온도 센서들을 각각 수용하기 위해 스템 부분으로부터 베이스 부분을 향해 연장하는 하나 이상의 보어들을 포함한다.In additional features, the showerhead further includes a stem portion extending from the conical portion. The conical portion includes one or more bores extending from the stem portion towards the base portion to each receive one or more temperature sensors.
부가적인 특징들에서, 원뿔형 부분은 복수의 히터들을 각각 수용하기 위해 스템 부분으로부터 베이스 부분을 향해 연장하는 제 2 복수의 보어들을 포함한다. 원뿔형 부분은 하나 이상의 온도 센서들을 각각 수용하기 위해 스템 부분으로부터 베이스 부분을 향해 연장하는 하나 이상의 보어들을 포함한다. 복수의 보어들, 제 2 복수의 보어들, 및 하나 이상의 보어들은 부가적인 각각에 대해 간극이다. 베이스 부분은 베이스 부분의 하단 표면으로부터 제 1 플레넘으로 수직으로 연장하는 제 1 복수의 쓰루 홀들을 포함한다. 제 1 복수의 쓰루 홀들은 제 1 복수의 필라들과의 간극에 배치된다. 베이스 부분은 베이스 부분의 하단 표면으로부터 제 1 복수의 필라들을 통해 제 2 플레넘으로 수직으로 연장하는 제 2 복수의 쓰루 홀들을 포함한다. 제 2 복수의 쓰루 홀들은 제 2 복수의 필라들과의 간극에 배치된다.In additional features, the conical portion includes a second plurality of bores extending from the stem portion towards the base portion for receiving a plurality of heaters, respectively. The conical portion includes one or more bores extending from the stem portion towards the base portion to each receive one or more temperature sensors. The plurality of bores, the second plurality of bores, and the one or more bores are additional to each gap. The base portion includes a first plurality of through holes extending vertically from a bottom surface of the base portion to a first plenum. The first plurality of through holes are disposed in gaps with the first plurality of pillars. The base portion includes a second plurality of through holes extending vertically from a bottom surface of the base portion through the first plurality of pillars to the second plenum. The plurality of second through-holes are disposed in gaps with the plurality of second pillars.
부가적인 특징들에서, 베이스 부분은 베이스 부분의 하단 표면으로부터 제 1 플레넘으로 수직으로 연장하는 제 1 복수의 쓰루 홀들을 포함한다. 제 1 복수의 쓰루 홀들은 제 1 복수의 필라들과의 간극에 배치된다. 베이스 부분은 베이스 부분의 하단 표면으로부터 제 1 복수의 필라들을 통해 제 2 플레넘으로 수직으로 연장하는 제 2 복수의 쓰루 홀들을 포함한다. 제 2 복수의 쓰루 홀들은 제 2 복수의 필라들과의 간극에 배치된다.In additional features, the base portion includes a first plurality of through holes extending vertically from a bottom surface of the base portion to the first plenum. The first plurality of through holes are disposed in gaps with the first plurality of pillars. The base portion includes a second plurality of through holes extending vertically from a bottom surface of the base portion through the first plurality of pillars to the second plenum. The plurality of second through-holes are disposed in gaps with the plurality of second pillars.
부가적인 특징들에서, 제 1 복수의 필라들은 제 1 패턴으로 배열된다. 제 1 복수의 필라들 각각은 제 2 패턴으로 배열된 제 1 복수의 쓰루 홀들에 의해 둘러싸인다.In additional features, the first plurality of pillars are arranged in a first pattern. Each of the first plurality of pillars is surrounded by a first plurality of through holes arranged in a second pattern.
부가적인 특징들에서, 제 1 패턴 및 제 2 패턴은 정사각형 패턴이다. In additional features, the first pattern and the second pattern are square patterns.
부가적인 특징들에서, 제 2 복수의 필라들 및 제 2 복수의 쓰루 홀들은 정사각형 패턴으로 배열된다.In additional features, the second plurality of pillars and the second plurality of through holes are arranged in a square pattern.
부가적인 특징들에서, 제 2 복수의 쓰루 홀들의 제 1 세트는 베이스 부분의 제 1 영역에 제 1 패턴으로 배열된다. 제 2 복수의 쓰루 홀들의 제 2 세트는 베이스 부분의 제 2 영역에 제 2 패턴으로 배열된다. In additional features, the first set of the second plurality of through holes are arranged in a first pattern in a first area of the base portion. A second set of a second plurality of through holes are arranged in a second pattern in a second area of the base portion.
부가적인 특징들에서, 제 1 영역 및 제 2 영역은 동심원이다.In additional features, the first area and the second area are concentric circles.
부가적인 특징들에서, 제 1 영역 및 제 2 영역은 상이한 사분면들에 놓인다.In additional features, the first region and the second region lie in different quadrants.
부가적인 특징들에서, 사분면들은 인접하다.In additional features, the quadrants are contiguous.
부가적인 특징들에서, 사분면들은 부가적인 각각에 대해 대각선으로 마주 본다 (opposite).In additional features, the quadrants are diagonally opposite to each additional one.
또 다른 특징들에서, 샤워헤드는 베이스 부분 및 베이스 부분으로부터 연장하는 베이스 부분과 상이한 형상을 갖는 후면 플레이트를 포함한다. 샤워헤드는 베이스 부분의 측벽들과 후면 플레이트 내 베이스 부분과 후면 플레이트 사이에 규정된 제 1 플레넘 내에 배치된 제 1 복수의 필라들을 포함한다. 제 1 복수의 필라들은 베이스 부분과 후면 플레이트 사이에서 수직으로 연장한다. 샤워헤드는 베이스 부분의 측벽들 및 후면 플레이트 내에서 제 1 플레넘 위에 규정된 제 2 플레넘에 배치된 제 2 복수의 필라들을 포함한다. 제 2 복수의 필라들은 후면 플레이트를 향해 수직으로 연장한다.In yet other features, the showerhead includes a base portion and a back plate having a different shape than the base portion extending from the base portion. The showerhead includes a first plurality of pillars disposed within a first plenum defined between sidewalls of the base portion and the back plate and between the base portion and the back plate. A first plurality of pillars extend vertically between the base portion and the back plate. The showerhead includes a second plurality of pillars disposed in a second plenum defined above the first plenum within the back plate and side walls of the base portion. The second plurality of pillars extend vertically toward the back plate.
부가적인 특징들에서, 베이스 부분은 실린더형이다. 후면 플레이트는 실린더형 베이스 및 원뿔형 부분을 포함한다. 실린더형 베이스는 베이스 부분에 부착된다. 원뿔형 부분은 실린더형 베이스로부터 연장한다. 제 1 플레넘은 베이스 부분의 측벽들 및 실린더형 베이스 내 베이스 부분의 상부 영역과 실린더형 베이스의 하부 영역 사이에 규정된다. 제 1 복수의 필라들은 베이스 부분과 실린더형 베이스 사이에서 수직으로 연장한다. 제 2 플레넘은 베이스 부분의 측벽들 및 실린더형 베이스 내에 규정된다. 제 2 복수의 필라들은 원뿔형 부분을 향해 수직으로 연장한다.In additional features, the base portion is cylindrical. The rear plate includes a cylindrical base and a conical portion. A cylindrical base is attached to the base portion. A conical portion extends from the cylindrical base. A first plenum is defined between the upper region of the base portion and the lower region of the cylindrical base in the cylindrical base and the side walls of the base portion. A first plurality of pillars extend vertically between the base portion and the cylindrical base. A second plenum is defined within the side walls of the base portion and the cylindrical base. The second plurality of pillars extends perpendicularly towards the conical portion.
부가적인 특징들에서, 제 2 복수의 필라들은 제 1 복수의 필라들에 대해 간극이다.In additional features, the second plurality of pillars is gap to the first plurality of pillars.
부가적인 특징들에서, 제 1 플레넘 및 제 2 플레넘은 해체된다.In additional features, the first plenum and the second plenum are dismantled.
부가적인 특징들에서, 샤워헤드는 베이스 부분의 상부 영역 및 실린더형 베이스의 하단 영역에 시일링 부착된 금속 플레이트를 더 포함한다. 금속 플레이트는 제 2 플레넘을 제 1 플레넘으로부터 분리한다. 제 1 복수의 필라들 및 제 2 복수의 필라들은 금속 플레이트의 하단 표면 및 상부 표면과 각각 콘택트한다.In additional features, the showerhead further includes a metal plate sealingly attached to the upper region of the base portion and the lower region of the cylindrical base. A metal plate separates the second plenum from the first plenum. The first plurality of pillars and the second plurality of pillars contact the bottom surface and the top surface of the metal plate, respectively.
부가적인 특징들에서, 베이스 부분은 실린더형 베이스와 인접한 상부 영역의 제 1 리세스를 포함하고 그리고 제 1 리세스를 통해 실린더형 베이스를 향해 연장하는 제 1 복수의 필라들을 포함한다. 실린더형 베이스는 베이스 부분에 인접한 하단 영역의 제 2 리세스를 포함하고 그리고 베이스 부분을 향해 제 2 리세스를 통해 연장하는 제 2 복수의 필라들을 포함한다. 샤워헤드는 베이스 부분의 상부 영역 및 실린더형 베이스의 하단 영역에 시일링 부착된 금속 플레이트를 더 포함한다. 금속 플레이트는 제 1 복수의 필라들 및 제 2 복수의 필라들과 콘택트한다.In additional features, the base portion includes a first recess in an upper region adjacent to the cylindrical base and includes a first plurality of pillars extending toward the cylindrical base through the first recess. The cylindrical base includes a second recess in a lower region adjacent to the base portion and includes a second plurality of pillars extending through the second recess toward the base portion. The showerhead further includes a metal plate sealed and attached to an upper region of the base portion and a lower region of the cylindrical base. The metal plate contacts the first plurality of pillars and the second plurality of pillars.
부가적인 특징들에서, 베이스 부분은 실린더형 베이스와 인접한 상부 영역의 제 1 리세스를 포함하고 그리고 제 1 리세스를 통해 실린더형 베이스를 향해 연장하는 제 1 복수의 필라들을 포함한다. 실린더형 베이스는 베이스 부분에 인접한 하단 영역의 제 2 리세스를 포함한다. 샤워헤드는 금속 플레이트를 더 포함한다. 금속 플레이트는 금속 플레이트의 상부 표면 상에 배치된 제 2 복수의 필라들을 포함한다. 금속 플레이트는 베이스 부분의 상부 영역 및 실린더형 베이스의 하단 영역에 시일링 부착된다. 금속 플레이트의 하단 표면은 제 1 복수의 필라들과 콘택트한다. 제 2 복수의 필라들은 제 2 리세스를 통해 연장하고 실린더형 베이스와 콘택트한다.In additional features, the base portion includes a first recess in an upper region adjacent to the cylindrical base and includes a first plurality of pillars extending toward the cylindrical base through the first recess. The cylindrical base includes a second recess in a lower region adjacent to the base portion. The showerhead further includes a metal plate. The metal plate includes a second plurality of pillars disposed on an upper surface of the metal plate. A metal plate is sealingly attached to the upper region of the base part and to the lower region of the cylindrical base. A bottom surface of the metal plate contacts the first plurality of pillars. A second plurality of pillars extend through the second recess and contact the cylindrical base.
부가적인 특징들에서, 베이스 부분은 실린더형 베이스에 인접하는 상부 영역의 제 1 리세스를 포함한다. 실린더형 베이스는 베이스 부분에 인접한 하단 영역의 제 2 리세스를 포함한다. 샤워헤드는 베이스 부분의 상부 영역 및 실린더형 베이스의 하단 영역에 시일링 부착된 금속 플레이트를 더 포함한다. 금속 플레이트는 금속 플레이트의 하단 표면 및 상단 표면 상에 각각 배치된 제 1 복수의 필라들 및 제 2 복수의 필라들을 포함한다. 제 1 복수의 필라들은 제 1 리세스를 통해 베이스 부분을 향해 연장하고 베이스 부분과 콘택트한다. 제 2 복수의 필라들은 제 2 리세스를 통해 실린더형 베이스를 향해 연장하고 실린더형 베이스와 콘택트한다.In additional features, the base portion includes a first recess in an upper region adjacent to the cylindrical base. The cylindrical base includes a second recess in a lower region adjacent to the base portion. The showerhead further includes a metal plate sealed and attached to an upper region of the base portion and a lower region of the cylindrical base. The metal plate includes a first plurality of pillars and a second plurality of pillars respectively disposed on a bottom surface and a top surface of the metal plate. The first plurality of pillars extend toward and contact the base portion through the first recess. The second plurality of pillars extend toward and contact the cylindrical base through the second recess.
부가적인 특징들에서, 샤워헤드는 후면 플레이트의 원뿔형 부분에 부착된 스템 부분을 더 포함한다. 스템 부분은 제 1 가스 유입구 및 제 2 가스 유입구를 포함한다. 후면 플레이트는 제 2 가스 유입구와 유체로 연통하는 제 1 보어를 포함하고, 제 1 보어는 스템 부분으로부터 원뿔형 부분을 통해 제 2 플레넘 내로 연장한다. 후면 플레이트는 제 1 가스 유입구와 유체로 연통하는 제 2 보어를 포함하고, 제 2 보어는 스템 부분으로부터 원뿔형 부분 내로 연장한다. 후면 플레이트는 제 2 보어의 원위 단부로부터 베이스 부분을 향해 연장하고 제 1 플레넘에 연결되는 복수의 보어들을 포함한다. 베이스 부분은 베이스 부분의 하단 표면으로부터 제 1 플레넘으로 수직으로 연장하는 제 1 복수의 쓰루 홀들을 포함한다. 제 1 복수의 쓰루 홀들은 제 1 복수의 필라들과의 간극에 배치된다. 베이스 부분은 베이스 부분의 하단 표면으로부터 제 1 복수의 필라들을 통해 제 2 플레넘으로 수직으로 연장하는 제 2 복수의 쓰루 홀들을 포함한다. 제 2 복수의 쓰루 홀들은 제 2 복수의 필라들과의 간극에 배치된다.In additional features, the showerhead further includes a stem portion attached to the conical portion of the back plate. The stem portion includes a first gas inlet and a second gas inlet. The back plate includes a first bore in fluid communication with the second gas inlet, the first bore extending from the stem portion through the conical portion into the second plenum. The back plate includes a second bore in fluid communication with the first gas inlet, the second bore extending from the stem portion into the conical portion. The back plate includes a plurality of bores extending from the distal end of the second bore toward the base portion and connected to the first plenum. The base portion includes a first plurality of through holes extending vertically from a bottom surface of the base portion to a first plenum. The first plurality of through holes are disposed in gaps with the first plurality of pillars. The base portion includes a second plurality of through holes extending vertically from a bottom surface of the base portion through the first plurality of pillars to the second plenum. The plurality of second through-holes are disposed in gaps with the plurality of second pillars.
부가적인 특징들에서, 샤워헤드는 후면 플레이트의 원뿔형 부분에 부착된 스템 부분을 더 포함한다. 후면 플레이트는 복수의 히터들을 각각 수용하기 위해 스템 부분으로부터 베이스 부분을 향해 연장하는 복수의 보어들을 포함한다.In additional features, the showerhead further includes a stem portion attached to the conical portion of the back plate. The back plate includes a plurality of bores extending from the stem portion towards the base portion for receiving a plurality of heaters, respectively.
부가적인 특징들에서, 샤워헤드는 후면 플레이트의 원뿔형 부분에 부착된 스템 부분을 더 포함한다. 후면 플레이트는 하나 이상의 온도 센서들을 각각 수용하기 위해 스템 부분으로부터 베이스 부분을 향해 연장하는 하나 이상의 보어들을 포함한다.In additional features, the showerhead further includes a stem portion attached to the conical portion of the back plate. The back plate includes one or more bores extending from the stem portion toward the base portion to each receive one or more temperature sensors.
부가적인 특징들에서, 후면 플레이트는 복수의 히터들을 각각 수용하기 위해 스템 부분으로부터 베이스 부분을 향해 연장하는 제 2 복수의 보어들을 포함한다. 후면 플레이트는 하나 이상의 온도 센서들을 각각 수용하기 위해 스템 부분으로부터 베이스 부분을 향해 연장하는 하나 이상의 보어들을 포함한다. 복수의 보어들, 제 2 복수의 보어들, 및 하나 이상의 보어들은 부가적인 각각에 대해 간극이다. 베이스 부분은 베이스 부분의 하단 표면으로부터 제 1 플레넘으로 수직으로 연장하는 제 1 복수의 쓰루 홀들을 포함한다. 제 1 복수의 쓰루 홀들은 제 1 복수의 필라들과의 간극에 배치된다. 베이스 부분은 베이스 부분의 하단 표면으로부터 제 1 복수의 필라들을 통해 제 2 플레넘으로 수직으로 연장하는 제 2 복수의 쓰루 홀들을 포함한다. 제 2 복수의 쓰루 홀들은 제 2 복수의 필라들과의 간극에 배치된다.In additional features, the back plate includes a second plurality of bores extending from the stem portion toward the base portion for receiving a plurality of heaters, respectively. The back plate includes one or more bores extending from the stem portion toward the base portion to each receive one or more temperature sensors. The plurality of bores, the second plurality of bores, and the one or more bores are additional to each gap. The base portion includes a first plurality of through holes extending vertically from a bottom surface of the base portion to a first plenum. The first plurality of through holes are disposed in gaps with the first plurality of pillars. The base portion includes a second plurality of through holes extending vertically from a bottom surface of the base portion through the first plurality of pillars to the second plenum. The plurality of second through-holes are disposed in gaps with the plurality of second pillars.
부가적인 특징들에서, 베이스 부분은 베이스 부분의 하단 표면으로부터 제 1 플레넘으로 수직으로 연장하는 제 1 복수의 쓰루 홀들을 포함한다. 제 1 복수의 쓰루 홀들은 제 1 복수의 필라들과의 간극에 배치된다. 베이스 부분은 베이스 부분의 하단 표면으로부터 제 1 복수의 필라들을 통해 제 2 플레넘으로 수직으로 연장하는 제 2 복수의 쓰루 홀들을 포함한다. 제 2 복수의 쓰루 홀들은 제 2 복수의 필라들과의 간극에 배치된다.In additional features, the base portion includes a first plurality of through holes extending vertically from a bottom surface of the base portion to the first plenum. The first plurality of through holes are disposed in gaps with the first plurality of pillars. The base portion includes a second plurality of through holes extending vertically from a bottom surface of the base portion through the first plurality of pillars to the second plenum. The plurality of second through-holes are disposed in gaps with the plurality of second pillars.
부가적인 특징들에서, 제 1 복수의 필라들은 제 1 패턴으로 배열된다. 제 1 복수의 필라들 각각은 제 2 패턴으로 배열된 제 1 복수의 쓰루 홀들에 의해 둘러싸인다.In additional features, the first plurality of pillars are arranged in a first pattern. Each of the first plurality of pillars is surrounded by a first plurality of through holes arranged in a second pattern.
부가적인 특징들에서, 제 1 패턴 및 제 2 패턴은 육각형이다. In additional features, the first pattern and the second pattern are hexagons.
부가적인 특징들에서, 제 2 복수의 필라들 및 제 2 복수의 쓰루 홀들은 육각형 패턴으로 배열된다.In additional features, the second plurality of pillars and the second plurality of through holes are arranged in a hexagonal pattern.
부가적인 특징들에서, 베이스 부분은 베이스 부분의 하단 표면으로부터 제 1 플레넘으로 수직으로 연장하는 제 1 복수의 쓰루 홀들을 포함한다. 제 1 복수의 쓰루 홀들은 제 1 복수의 필라들과의 간극에 배치된다. 베이스 부분은 베이스 부분의 하단 표면으로부터 제 1 복수의 필라들 및 금속 플레이트를 통해 제 2 플레넘으로 수직으로 연장하는 제 2 복수의 쓰루 홀들을 포함한다. 제 2 복수의 쓰루 홀들은 제 2 복수의 필라들과의 간극에 배치된다.In additional features, the base portion includes a first plurality of through holes extending vertically from a bottom surface of the base portion to the first plenum. The first plurality of through holes are disposed in gaps with the first plurality of pillars. The base portion includes a second plurality of through holes extending vertically from a bottom surface of the base portion through the first plurality of pillars and the metal plate to the second plenum. The plurality of second through-holes are disposed in gaps with the plurality of second pillars.
부가적인 특징들에서, 베이스 부분과 실린더형 베이스의 직경들은 동일하다.In additional features, the diameters of the base portion and the cylindrical base are identical.
본 개시의 추가 적용 가능성의 영역들은 상세한 기술, 청구항들 및 도면들로부터 명백해질 것이다. 상세한 기술 및 구체적인 예들은 단지 예시의 목적들을 위해 의도되고, 본 개시의 범위를 제한하도록 의도되지 않는다.Further areas of applicability of the present disclosure will become apparent from the detailed description, claims and drawings. The detailed description and specific examples are intended for purposes of illustration only, and are not intended to limit the scope of the disclosure.
본 개시는 상세한 기술 및 첨부된 도면들로부터 보다 완전히 이해될 것이다.
도 1a는 프로세싱 챔버에서 단일 플레넘 샤워헤드를 사용하는 기판 프로세싱 시스템의 예를 도시한다.
도 1b는 프로세싱 챔버 내에서 듀얼 플레넘 샤워헤드를 사용하는 기판 프로세싱 시스템의 예를 도시한다.
도 2는 도 1a의 프로세싱 챔버에서 사용된 제 1 단일 플레넘 샤워헤드의 측면도를 도시한다.
도 3은 도 2의 제 1 샤워헤드의 평면도를 도시한다.
도 4는 도 2의 제 1 샤워헤드의 플레넘을 도시하는 도 2의 제 1 샤워헤드의 베이스 부분의 단면도를 도시한다.
도 5는 도 2의 제 1 샤워헤드의 플레넘 내의 필라들 및 쓰루 홀들의 패턴의 예를 도시한다.
도 6은 도 2의 제 1 샤워헤드의 히터 보어들을 도시하는 도 2의 제 1 샤워헤드의 단면도를 도시한다.
도 7a는 도 2의 제 1 샤워헤드의 플레넘을 통해 프로세스 가스들을 흘리기 위한 보어들을 도시하는 도 2의 제 1 샤워헤드의 단면도를 도시한다.
도 7b는 도 2의 제 1 샤워헤드의 플레넘을 형성하는 대안적인 방식을 도시하는 도 2의 제 1 샤워헤드의 후면 플레이트의 베이스 부분 및 실린더형 베이스의 측면도를 도시한다.
도 8은 도 2의 제 1 샤워헤드에 사용된 온도 센서를 위한 보어를 도시하는 도 2의 제 1 샤워헤드의 단면도를 도시한다.
도 9는 도 1a의 프로세싱 챔버에서 사용된 제 2 단일 플레넘 샤워헤드의 측면도를 도시한다.
도 10은 도 9의 제 2 샤워헤드의 평면도를 도시한다.
도 11은 도 9의 제 2 샤워헤드를 통해 프로세스 가스들을 흘리기 위한 플레넘 및 보어들을 도시하는 도 9의 제 2 샤워헤드의 단면도를 도시한다.
도 12는 도 9의 제 2 샤워헤드에 사용된 온도 센서를 위한 보어를 도시하는 도 9의 제 2 샤워헤드의 단면도를 도시한다.
도 13은 도 9의 제 2 샤워헤드의 히터 보어들을 도시하는 도 9의 제 2 샤워헤드의 단면도를 도시한다.
도 14a는 도 9의 제 2 샤워헤드의 플레넘을 도시하는 도 9의 제 2 샤워헤드의 베이스 부분의 단면도를 도시한다.
도 14b는 도 9의 제 2 샤워헤드의 플레넘 내의 필라들 및 쓰루 홀들의 패턴의 예를 도시한다.
도 15는 도 9의 제 2 샤워헤드의 플레넘의 상단의 섹션을 도시하는 도 9의 제 2 샤워헤드의 베이스 부분의 단면도를 도시한다.
도 16은 도 9의 제 2 샤워헤드의 쓰루 홀들의 패턴의 예를 도시하는 도 9의 제 2 샤워헤드의 저면도를 도시한다.
도 17 및 도 18은 도 9의 제 2 샤워헤드의 쓰루 홀들이 배열될 수 있는 패턴들의 부가적인 예들을 도시한다.
도 19는 도 9의 제 2 샤워헤드의 실린더형 베이스 및 베이스 부분에 부착된 링의 평면도를 도시한다.
도 20은 도 9의 제 2 샤워헤드의 실린더형 베이스 및 베이스 부분에 부착된 링의 단면도를 도시한다.
도 21은 프로세스 가스들을 흘리기 위한 보어들을 도시하는 도 11 및 도 20의 링과 유사한 도 9의 제 2 샤워헤드의 단면도를 도시한다.
도 22는 도 1b의 프로세싱 챔버에서 사용된, 듀얼 플레넘 샤워헤드인 제 3 샤워헤드의 측면도를 도시한다.
도 23은 도 22의 제 3 샤워헤드의 평면도를 도시한다.
도 24a는 도 22의 제 3 샤워헤드를 통해 프로세스 가스들을 흘리기 위한 듀얼 플레넘들 및 보어들을 도시하는 도 22의 제 3 샤워헤드의 단면도를 도시한다.
도 24b는 듀얼 플레넘들, 구체적으로 베이스 부분의 제 1 플레넘 상에 스택된 제 2 플레넘을 도시하는 도 22의 제 3 샤워헤드의 베이스 부분의 측면도를 도시한다.
도 24c는 제 2 플레넘 주변의 링을 도시하는 도 22의 제 3 샤워헤드의 베이스 부분의 측면도를 도시한다.
도 24d는 제 2 플레넘을 도시하는 도 22의 제 3 샤워헤드의 베이스 부분의 단면도를 도시한다.
도 24e는 도 22의 제 3 샤워헤드의 제 2 플레넘 내의 필라들 및 쓰루 홀들의 패턴의 예를 도시한다.
도 25는 도 22의 제 3 샤워헤드에 사용된 온도 센서를 위한 보어를 도시하는 도 22의 제 3 샤워헤드의 단면도를 도시한다.
도 26은 도 22의 제 3 샤워헤드의 히터 보어들을 도시하는 도 22의 제 3 샤워헤드의 단면도를 도시한다.
도 27a는 도 22의 제 3 샤워헤드의 제 1 플레넘의 제 1 예를 도시하는 도 22의 제 3 샤워헤드의 베이스 부분의 단면도를 도시한다.
도 27b 및 도 27c는 도 22의 제 3 샤워헤드의 제 1 플레넘의 제 1 예에서 필라들 및 쓰루 홀들의 패턴의 예를 도시한다.
도 28a는 도 22의 제 3 샤워헤드의 제 1 플레넘의 제 2 예를 도시하는 도 22의 제 3 샤워헤드의 베이스 부분의 단면도를 도시한다.
도 28b 및 도 28c는 도 22의 제 3 샤워헤드의 제 1 플레넘의 제 2 예에서 필라들 및 쓰루 홀들의 패턴의 예를 도시한다.
도 29는 제 1 플레넘의 필라들에 대한 제 2 플레넘의 쓰루 홀들의 레이아웃의 예의 상단 단면도를 도시한다.
도 30 내지 도 37은 제 2 플레넘의 쓰루 홀들이 배열될 수 있는 패턴들의 다양한 예들을 도시한다.
도 38 및 도 39는 제 1 플레넘의 쓰루 홀들이 배열될 수 있는 패턴들의 예들을 도시한다.
도 40은 도 21에 도시된 것과 유사한 프로세스 가스들을 흘리기 위한 보어들 및 제 1 플레넘 둘레의 링을 도시하는 도 24a와 유사한 도 9의 제 3 샤워헤드의 단면도를 도시한다.
도 41은 도 1b의 프로세싱 챔버에서 사용된, 듀얼 플레넘 샤워헤드인, 제 4 듀얼 플레넘 샤워헤드의 측면도를 도시한다.
도 42는 도 41의 제 4 샤워헤드의 평면도를 도시한다.
도 43a는 도 41의 제 4 샤워헤드를 통해 프로세스 가스들을 흘리기 위한 듀얼 플레넘들 및 보어들을 도시하는 도 41의 제 4 샤워헤드의 단면도를 도시한다.
도 43b는 도 41의 제 4 샤워헤드의 후면 플레이트의 실린더형 베이스에 제 2 플레넘을 형성하는 제 1 예를 도시하는 도 41의 제 4 샤워헤드의 후면 플레이트의 실린더형 베이스의 측면도를 도시한다.
도 43c는 도 41의 제 4 샤워헤드의 후면 플레이트의 실린더형 베이스에 제 2 플레넘을 형성하는 제 2 예를 도시하는 도 41의 제 4 샤워헤드의 후면 플레이트의 실린더형 베이스의 측면도를 도시한다.
도 43d는 도 41의 제 4 샤워헤드의 듀얼 플레넘들을 형성하는 대안적인 방식을 도시하는 도 41의 제 4 샤워헤드의 후면 플레이트의 베이스 부분 및 실린더형 베이스의 측면도를 도시한다.
도 44는 도 41의 제 4 샤워헤드의 제 1 플레넘을 도시하는 도 41의 제 4 샤워헤드의 베이스 부분의 단면도를 도시한다.
도 45는 도 41의 제 4 샤워헤드의 제 1 플레넘의 필라들 및 쓰루 홀들의 패턴의 예를 도시한다.
도 46은 제 2 플레넘의 필라들 및 쓰루 홀들의 레이아웃을 도시하는 도 41의 제 4 샤워헤드의 제 2 플레넘의 단면도를 도시한다.
도 47은 도 41의 제 4 샤워헤드의 제 2 플레넘 내의 필라들 및 쓰루 홀들의 패턴의 예를 도시한다.
도 48은 도 41의 제 4 샤워헤드의 히터 보어들을 도시하는 도 41의 제 4 샤워헤드의 단면도를 도시한다.
도 49는 도 1의 제 4 샤워헤드에 사용된 온도 센서를 위한 보어를 도시하는 도 41의 제 4 샤워헤드의 단면도를 도시한다.
도면들에서, 참조 번호들은 유사한 그리고/또는 동일한 엘리먼트들을 식별하기 위해 재사용될 수도 있다.The present disclosure will be more fully understood from the detailed description and accompanying drawings.
1A shows an example of a substrate processing system using a single plenum showerhead in a processing chamber.
1B shows an example of a substrate processing system using dual plenum showerheads within a processing chamber.
FIG. 2 shows a side view of a first single plenum showerhead used in the processing chamber of FIG. 1A.
FIG. 3 shows a plan view of the first showerhead of FIG. 2;
FIG. 4 shows a cross-sectional view of a base portion of the first showerhead of FIG. 2 showing a plenum of the first showerhead of FIG. 2;
FIG. 5 shows an example of a pattern of pillars and through holes in the plenum of the first showerhead of FIG. 2 .
FIG. 6 shows a cross-sectional view of the first showerhead of FIG. 2 showing the heater bores of the first showerhead of FIG. 2;
FIG. 7A shows a cross-sectional view of the first showerhead of FIG. 2 showing bores for flowing process gases through a plenum of the first showerhead of FIG. 2 .
FIG. 7B shows a side view of the cylindrical base and base portion of the back plate of the first showerhead of FIG. 2 showing an alternative way of forming the plenum of the first showerhead of FIG. 2 .
FIG. 8 shows a cross-sectional view of the first showerhead of FIG. 2 showing a bore for a temperature sensor used in the first showerhead of FIG. 2;
FIG. 9 shows a side view of a second single plenum showerhead used in the processing chamber of FIG. 1A.
FIG. 10 shows a plan view of the second showerhead of FIG. 9 .
FIG. 11 shows a cross-sectional view of the second showerhead of FIG. 9 showing the plenum and bores for flowing process gases through the second showerhead of FIG. 9 .
FIG. 12 shows a cross-sectional view of the second showerhead of FIG. 9 showing a bore for a temperature sensor used in the second showerhead of FIG. 9;
FIG. 13 shows a cross-sectional view of the second showerhead of FIG. 9 showing the heater bores of the second showerhead of FIG. 9;
FIG. 14A shows a cross-sectional view of a base portion of the second showerhead of FIG. 9 showing a plenum of the second showerhead of FIG. 9 .
FIG. 14B shows an example pattern of pillars and through holes in the plenum of the second showerhead of FIG. 9 .
FIG. 15 shows a cross-sectional view of the base portion of the second showerhead of FIG. 9 showing a section of the top of the plenum of the second showerhead of FIG. 9;
FIG. 16 shows a bottom view of the second showerhead of FIG. 9 showing an example of a pattern of through holes of the second showerhead of FIG. 9;
17 and 18 show additional examples of patterns in which the through holes of the second showerhead of FIG. 9 may be arranged.
FIG. 19 shows a plan view of the cylindrical base of the second showerhead of FIG. 9 and a ring attached to the base portion.
FIG. 20 shows a cross-sectional view of the cylindrical base of the second showerhead of FIG. 9 and a ring attached to the base portion.
21 shows a cross-sectional view of the second showerhead of FIG. 9 similar to the ring of FIGS. 11 and 20 showing bores for flowing process gases.
FIG. 22 shows a side view of a third showerhead, a dual plenum showerhead, used in the processing chamber of FIG. 1B.
FIG. 23 shows a plan view of the third showerhead of FIG. 22;
FIG. 24A shows a cross-sectional view of the third showerhead of FIG. 22 showing dual plenums and bores for flowing process gases through the third showerhead of FIG. 22 .
FIG. 24B shows a side view of the base portion of the third showerhead of FIG. 22 showing dual plenums, specifically a second plenum stacked above the first plenum of the base portion.
FIG. 24C shows a side view of the base portion of the third showerhead of FIG. 22 showing a ring around the second plenum.
FIG. 24D shows a cross-sectional view of the base portion of the third showerhead of FIG. 22 showing the second plenum.
FIG. 24E shows an example pattern of pillars and through holes in the second plenum of the third showerhead of FIG. 22 .
FIG. 25 shows a cross-sectional view of the third showerhead of FIG. 22 showing a bore for a temperature sensor used in the third showerhead of FIG. 22;
FIG. 26 shows a cross-sectional view of the third showerhead of FIG. 22 showing the heater bores of the third showerhead of FIG. 22;
FIG. 27A shows a cross-sectional view of a base portion of the third showerhead of FIG. 22 showing a first example of a first plenum of the third showerhead of FIG. 22;
27B and 27C show an example pattern of pillars and through-holes in a first instance of the first plenum of the third showerhead of FIG. 22 .
FIG. 28A shows a cross-sectional view of a base portion of the third showerhead of FIG. 22 showing a second example of a first plenum of the third showerhead of FIG. 22 .
28B and 28C show an example pattern of pillars and through holes in a second example of the first plenum of the third showerhead of FIG. 22 .
29 shows a cross-sectional top view of an example layout of through-holes of a second plenum relative to pillars of a first plenum.
30 to 37 show various examples of patterns in which the through holes of the second plenum can be arranged.
38 and 39 show examples of patterns in which the through holes of the first plenum may be arranged.
FIG. 40 shows a cross-sectional view of the third showerhead of FIG. 9 similar to FIG. 24A showing a ring around the first plenum and bores for flowing process gases similar to that shown in FIG. 21 .
41 shows a side view of a fourth dual plenum showerhead, the dual plenum showerhead, used in the processing chamber of FIG. 1B.
FIG. 42 shows a plan view of the fourth showerhead of FIG. 41;
FIG. 43A shows a cross-sectional view of the fourth showerhead of FIG. 41 showing dual plenums and bores for flowing process gases through the fourth showerhead of FIG. 41 .
FIG. 43B shows a side view of the cylindrical base of the back plate of the fourth showerhead of FIG. 41 showing a first example of forming a second plenum on the cylindrical base of the back plate of the fourth showerhead of FIG. 41 .
FIG. 43C shows a side view of the cylindrical base of the back plate of the fourth showerhead of FIG. 41 showing a second example of forming a second plenum in the cylindrical base of the back plate of the fourth showerhead of FIG. 41 .
FIG. 43D shows a side view of the cylindrical base and base portion of the back plate of the fourth showerhead of FIG. 41 showing an alternative way of forming the dual plenums of the fourth showerhead of FIG. 41 .
44 shows a cross-sectional view of the base portion of the fourth showerhead of FIG. 41 showing the first plenum of the fourth showerhead of FIG. 41 .
FIG. 45 shows an example of a pattern of pillars and through-holes of the first plenum of the fourth showerhead of FIG. 41 .
46 shows a cross-sectional view of the second plenum of the fourth showerhead of FIG. 41 showing the layout of the pillars and through-holes of the second plenum.
FIG. 47 shows an example pattern of pillars and through holes in the second plenum of the fourth showerhead of FIG. 41 .
48 shows a cross-sectional view of the fourth showerhead of FIG. 41 showing the heater bores of the fourth showerhead of FIG. 41 .
FIG. 49 shows a cross-sectional view of the fourth showerhead of FIG. 41 showing a bore for a temperature sensor used in the fourth showerhead of FIG. 1;
In the drawings, reference numbers may be reused to identify similar and/or identical elements.
PECVD (plasma enhanced chemical vapor deposition) 및 ALD (atomic layer deposition) 장비에서 막 특성들 및 증착 레이트들을 개선하기 위한 수요가 증가하고 있다. 증가하는 수요는 샤워헤드들을 위한 보다 높은 RF (radio frequency) 전력 및 대면 플레이트 (faceplate) 온도들에 대한 요건들을 구동하고 있다. 샤워헤드들에 대한 보다 높은 RF 전력 및 대면 플레이트 온도들은 2 개의 상호 연관된 문제들을 생성한다. 첫째로, 샤워헤드를 통한 보다 높은 열 플로우는 샤워헤드 내 온도 변화량들 (gradients) 을 증가시킨다. 온도 변화량들은 샤워헤드의 차등 열 팽창으로 인해 샤워헤드에서 열역학적 응력들을 증가시킨다. 둘째로, 보다 높은 샤워헤드 대면 플레이트 온도들은 샤워헤드의 구조적 재료들의 항복 강도 (yield strength) 및 점탄성 크리프 계수 (viscoelastic creep modulus) 를 감소시킨다. 열-탄성 응력들은 샤워헤드에서 보다 높은 소성 변형 및 보다 높은 크리프 레이트를 유발한다. 조합하여, 이들 효과들은 열적 사이클 각각과 함께 샤워헤드의 점진적인 변형을 야기한다. 변형은 증착 프로세스를 교란시키는 프로세스 갭 (즉, 대면 플레이트와 기판 사이의 갭) 을 국부적으로 변경한다.There is an increasing demand for improving film properties and deposition rates in plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) and atomic layer deposition (ALD) equipment. Increasing demand is driving requirements for higher radio frequency (RF) power and faceplate temperatures for showerheads. Higher RF power and face plate temperatures for the showerheads create two interrelated problems. First, higher heat flow through the showerhead increases temperature gradients within the showerhead. Temperature variations increase thermodynamic stresses in the showerhead due to differential thermal expansion of the showerhead. Second, higher showerhead facing plate temperatures reduce the yield strength and viscoelastic creep modulus of the showerhead's structural materials. Thermo-elastic stresses cause higher plastic strain and higher creep rate in the showerhead. In combination, these effects cause a gradual deformation of the showerhead with each thermal cycle. The deformation locally changes the process gap (ie, the gap between the facing plate and the substrate), which disturbs the deposition process.
이들 효과들 모두 PECVD/ALD 샤워헤드의 통상적인 구성에 의해 증폭된다. 통상적인 샤워헤드에서, 디스크-형상 대면 플레이트는 림을 따라 디스크-형상 대면 플레이트 위의 디스크-형상 후면 플레이트에 용접된다. 실린더형 가스 플레넘은 대면 플레이트 및 후면 플레이트 내에 둘러싸여 있다. 가스 플레넘은 대면 플레이트 내의 가스 오리피스들의 어레이로 프로세스 가스들을 분배한다. 열 싱크는 후면 플레이트 (backplate) 의 상부 중앙 (스템) 영역에 연결된다. 가스 플레넘은 무시할만한 열전도도를 갖는다. 따라서, 열 복사 및/또는 RF-생성된 플라즈마와의 상호 작용으로 인해 대면 플레이트 상에 입사하는 열은 대면 플레이트 내에서 방사상으로 외향으로 흐른다. 이어서 열은 열 싱크에 도달하도록 후면 플레이트 내에서 방사상 내향으로 흐른다. 이들 방사상 열 플로우들은 대면 플레이트 및 후면 플레이트에서 크고 반대되는 방사상 온도 변화량들을 생성한다. 온도 변화량들은 국부적인 항복 강도를 초과할 수도 있는 높은 열역학적 응력들을 생성한다. 그 결과, 첨단 (advanced) 하드 마스크 막들의 고속 증착을 위해 사용될 때, 이들 샤워헤드들은 급속한 점진적 소성 변형을 겪는다. 변형은 프로세스 실패로 이어진다. 변형은 또한 이들 샤워헤드들의 수명을 단축시킨다.All of these effects are amplified by the typical construction of a PECVD/ALD showerhead. In a typical showerhead, a disk-shaped face plate is welded to a disk-shaped back plate above the disk-shaped face plate along a rim. A cylindrical gas plenum is enclosed within the face plate and back plate. A gas plenum distributes process gases to an array of gas orifices in the face plate. The heat sink is connected to the upper middle (stem) area of the backplate. Gas plenums have negligible thermal conductivity. Thus, heat incident on the face plate due to thermal radiation and/or interaction with the RF-generated plasma flows radially outward within the face plate. The heat then flows radially inward within the back plate to reach the heat sink. These radial heat flows create large and opposite radial temperature variations in the face plate and back plate. Temperature variations create high thermodynamic stresses that may exceed the local yield strength. As a result, when used for high-rate deposition of advanced hard mask films, these showerheads undergo rapid gradual plastic deformation. Deformation leads to process failure. Deformation also shortens the life of these showerheads.
본 개시는 상기 문제들을 완화하는 다양한 샤워헤드 설계들을 제공한다. 구체적으로, 본 개시의 샤워헤드들은 고-경도 (solidity) 플레넘을 포함한다. 고 경도 플레넘은 대면 플레이트와 후면 플레이트 사이의 영역이다. 영역은 수직 필라들의 치밀한 어레이를 통한 수직 (즉, 축) 방향의 고 열 전도도와 수평 (즉, 방사상) 방향의 고 가스 전도도를 결합한다. 필라들의 어레이는 두 가지 방식들로 온도 변화량 문제를 해결한다. 첫째로, 필라들을 통한 수직 방향의 높은 열 전도도는 플레넘 위 및 아래의 방사상 온도 변화량들로 하여금 반대되기보다는 매우 유사하게 한다. 매우 유사한 방사상 온도 변화량들은 변형 열역학적 응력들의 소스를 크게 제거한다. 둘째로, 남아 있는 모든 변형 부하들은 많은 필라들에 걸쳐 분산된다. 변형 부하들의 분포는 응력들을 더 감소시킨다. 이에 더하여, 본 개시의 샤워헤드들 각각은 중실형 (solid) 금속으로 이루어진 원뿔형 후면 플레이트를 포함한다. 샤워헤드의 스템은 원뿔형 후면 플레이트의 정점에 연결된다. 원뿔형 후면 플레이트는 대면 플레이트로부터 샤워헤드의 스템에 위치된 열 싱크로 열을 전도하는 것을 또한 돕는다. 다음은 본 개시에 따른 다양한 샤워헤드 설계들의 간략한 요약이다. 샤워헤드 설계들은 도 2 내지 도 49를 참조하여 상세히 기술된다. The present disclosure provides various showerhead designs that alleviate the above problems. Specifically, the showerheads of the present disclosure include a high-solidity plenum. The high hardness plenum is the area between the face plate and the back plate. The region combines high thermal conductivity in the vertical (ie, axial) direction and high gas conductivity in the horizontal (ie, radial) direction through a dense array of vertical pillars. The array of pillars solves the temperature gradient problem in two ways. First, the high thermal conductivity in the vertical direction through the pillars causes the radial temperature gradients above and below the plenum to be very similar rather than opposed. Very similar radial temperature gradients largely eliminate the source of strain thermodynamic stresses. Second, any remaining strain loads are distributed over many pillars. The distribution of strain loads further reduces stresses. In addition, each of the showerheads of the present disclosure includes a conical back plate made of solid metal. The stem of the showerhead is connected to the apex of the conical back plate. The conical back plate also helps conduct heat from the face plate to a heat sink located at the stem of the showerhead. The following is a brief summary of various showerhead designs in accordance with the present disclosure. Showerhead designs are described in detail with reference to FIGS. 2-49.
도 2 내지 도 8에 도시되고 기술된 일 예에서, 샤워헤드는 확산 용접에 의해 함께 결합된 2 개 이상의 금속 플레이트들의 스택으로부터 제작된다. 필라들은 플레넘 볼륨을 경계하는 하나 또는 두 개의 플레이트들로부터 재료를 제거함으로써 (예를 들어, 머시닝함으로써) 규정된다. 필라들은 최하부 플레이트의 가스 오리피스들과 간섭하지 않도록 배치된다. 예를 들어, 필라들은 가스 오리피스 패턴으로의 간극 (interstitial) 인 패턴으로 배열된다. 대안적으로, 플레이트들은 확산 용접보다는 확산 브레이징 또는 또 다른 퍼니스 브레이징 (furnace brazing) 프로세스에 의해 결합된다. 이러한 방식으로 제조된 샤워헤드는 2 개 이상의 이러한 플레넘을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 3 개의 플레이트들의 스택은 하나가 다른 하나 위에 배치된 2 개의 플레넘들을 바인딩하도록 사용될 수 있다. 상부 플레넘은 하부 플레넘의 필라들을 통해 하부 플레넘에 의해 피딩된 (feed) 것들에 간극에 배치된 가스 오리피스들로 수직으로 통과하는 채널들로 가스를 분배한다. 듀얼 플레넘 샤워헤드와 같은 예가 도 41 내지 도 49를 참조하여 도시되고 기술된다. 동일한 원리가 수직으로 배치된 3 개 이상의 플레넘들을 제공하도록 사용될 수 있다. 2 개의 이러한 플레이트들에 의해 경계가 이루어진 (bound) 임의의 플레넘은 예를 들어, 동심 방사상 존들, 방위각 존들, 또는 이들의 조합의 복수의 동일 평면 상 플레넘들로 세분될 수도 있다. 일부 예들에서, 플레이트들 중 하나 이상은 단조 (forging), 다이 캐스팅 (die casting), 업세팅 (upsetting), 틱소-몰딩 (thixo-molding), 또는 금속 사출 성형 (metal injection molding) 과 같은 프로세스들에 의해 네트 형상으로 형성될 수 있다. 다른 예들에서, 플레이트들 중 하나 이상은 분말 베드 융합 (powder bed fusion), 전사 용접 (transfer welding), 직접 에너지 증착, 또는 전자-빔 자유형 제조 (electron-beam freeform fabrication) 와 같은 적층 제작 (additive manufacturing) 프로세스에 의해 제작될 수 있다.In one example shown and described in FIGS. 2-8 , the showerhead is fabricated from a stack of two or more metal plates joined together by diffusion welding. Pillars are defined by removing (eg, machining) material from one or two plates bounding the plenum volume. The pillars are arranged so as not to interfere with the gas orifices of the lowermost plate. For example, the pillars are arranged in a pattern that is interstitial to the gas orifice pattern. Alternatively, the plates are joined by diffusion brazing or another furnace brazing process rather than diffusion welding. A showerhead made in this manner may include two or more such plenums. For example, a stack of three plates can be used to bind two plenums disposed one above the other. The upper plenum distributes gas into channels that pass vertically through the pillars of the lower plenum to gas orifices disposed in gaps to those fed by the lower plenum. An example such as a dual plenum showerhead is shown and described with reference to FIGS. 41-49. The same principle can be used to provide three or more vertically arranged plenums. Any plenum bounded by two such plates may be subdivided into a plurality of coplanar plenums, for example concentric radial zones, azimuthal zones, or a combination thereof. In some examples, one or more of the plates may be subjected to processes such as forging, die casting, upsetting, thixo-molding, or metal injection molding. It can be formed in a net shape by. In other examples, one or more of the plates is additive manufacturing such as powder bed fusion, transfer welding, direct energy deposition, or electron-beam freeform fabrication. ) process.
또 다른 예에서, 도 9 내지 도 21을 참조하여 상세히 도시되고 기술된 바와 같이, 플레넘은 수평 평면에 놓인 (즉, 대면 플레이트에 평행한) 보어들의 교차하는 선형 어레이들을 포함한다. 필라들은 딥/건 드릴링 (deep/gun drilling) 에서와 같이 큰 길이-대-직경 비를 갖는 머시닝된 실린더형 피처들인 보어들 사이에 남아 있는 재료를 포함한다. 보어들은 2 개의 직교하는 방향들, 2 개의 비-직교 방향들, 또는 대략 120 ° 이격된 3 개의 방향들을 따라 놓일 수도 있다. 가스 오리피스들은 이들 보어들의 축들과 교차하도록 배열된다. 가스 오리피스 각각은 단일 보어와 교차할 수도 있고, 또는 2 개 또는 3 개의 보어들의 교차점 내에 놓일 수도 있다. 상기 기술된 바와 같이 제조된 샤워헤드는 2 개 이상의 이러한 교차-보어 플레넘을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 보어들의 2 개의 네트워크들이 서로 위에 배치될 수도 있다. 보어들의 상부 네트워크는 하부 플레넘의 필라들을 통해 가스 오리피스들로 수직으로 통과하는 채널들로 가스를 분배한다. 가스 오리피스들은 보어들의 하부 네트워크에 의해 피딩된 오리피스들에 간극에 배치된다. 듀얼 플레넘 샤워헤드와 같은 예가 도 22 내지 도 40을 참조하여 도시되고 기술된다. 동일한 원리가 수직으로 배치된 3 개 이상의 플레넘들을 제공하도록 사용될 수 있다. 대안적으로, 2 개 이상의 네트워크들은 상이한 동심 방사상 존들, 방위각 존들, 또는 이들의 조합으로 오리피스들에 피딩할 수도 있다. In another example, as shown and described in detail with reference to FIGS. 9-21 , the plenum includes intersecting linear arrays of bores lying in a horizontal plane (ie, parallel to the face plate). Pillars contain the remaining material between the bores, which are machined cylindrical features with a large length-to-diameter ratio, as in deep/gun drilling. The bores may lie along two orthogonal directions, two non-orthogonal directions, or three directions spaced approximately 120° apart. The gas orifices are arranged to intersect the axes of these bores. Each gas orifice may intersect a single bore or lie within the intersection of two or three bores. A showerhead manufactured as described above may include two or more such cross-bore plenums. For example, two networks of bores may be placed on top of each other. The upper network of bores distributes gas into channels that pass vertically through the pillars of the lower plenum to the gas orifices. The gas orifices are disposed in the gap to the orifices fed by the lower network of bores. An example such as a dual plenum showerhead is shown and described with reference to FIGS. 22-40 . The same principle can be used to provide three or more vertically arranged plenums. Alternatively, two or more networks may feed the orifices in different concentric radial zones, azimuthal zones, or a combination thereof.
딥 홀 드릴링 (deep-hole drilling) 과 같은 교차-보어 플레넘을 제작하기 위해 사용된 제조 프로세스들은 보어들로 하여금 워크피스의 에지들로 연장되게 한다. 발생되는 보어들의 개방 단부들은 프로세스 가스들이 빠져 나가는 것을 방지하도록 둘러싸일 수 있다. 예를 들어, 링이 가스 기밀 (즉, 시일링) 경계를 형성하도록 워크피스의 원주에 부착될 수 있다. 이러한 링은 밀링, 선삭 (lathe turning), 단조, 스탬핑 (stamping), 드로잉 (drawing), 스피닝 (spinning), 다이 캐스팅, 틱소-몰딩, 금속 사출 성형, 분말 베드 융합, 전사 용접, 또는 전자-빔 자유형 제조를 포함하는 임의의 몇몇 프로세스들을 사용하여 제조될 수도 있다. 링은 용접, 브레이징 (brazing), 스레딩, 업세팅, 스웨이징 (swaging), 간섭 피팅 (interference fitting), 또는 수축 피팅 (shrink fitting) 과 같은 프로세스를 사용하여 워크피스의 원주에 부착될 수도 있다. 대안적으로, 개방된 보어 단부 각각은 개별 플러그에 의해 폐쇄될 수도 있다. 이러한 플러그들은 임의의 이전에 언급된 제조 프로세스들에 의해, 예를 들어 스크루 머신을 드로잉하거나 턴온함으로써 제조될 수도 있다. 플러그들은 이전에 언급된 부착 프로세스들 중 임의의 프로세스를 사용하여, 예를 들어, 스레딩, 업세팅, 간섭 피팅, 또는 수축 피팅에 의해 부착될 수 있다.Manufacturing processes used to fabricate cross-bore plenums, such as deep-hole drilling, cause the bores to extend to the edges of the workpiece. The open ends of the resulting bores may be enclosed to prevent process gases from escaping. For example, a ring can be attached to the circumference of the workpiece to form a gas tight (ie sealing) boundary. Such rings may be milled, turned, forged, stamped, drawn, spinning, die cast, thixo-molded, metal injection molded, powder bed fused, transfer welded, or electron-beamed. It may be manufactured using any of several processes including free form manufacturing. The ring may be attached to the circumference of the workpiece using a process such as welding, brazing, threading, upsetting, swaging, interference fitting, or shrink fitting. Alternatively, each open bore end may be closed by a separate plug. Such plugs may be manufactured by any of the previously mentioned manufacturing processes, for example by drawing or turning on a screw machine. The plugs may be attached using any of the previously mentioned attachment processes, for example by threading, upsetting, interference fitting, or shrink fitting.
본 개시에 따라 설계된 샤워헤드들은 종래 기술의 샤워헤드들에 비해 다음의 장점들을 제공한다. 샤워헤드들은 보다 낮은 레이트의 점진적 열역학적 변형을 갖고, 이는 프로세스 고장이 발생하기 전에 보다 긴 수명으로 전환된다. 샤워헤드들은 보다 높은 대면 플레이트 열 플럭스 또는 온도를 견딜 수 있고, 이는 보다 높은 증착 레이트들, 보다 높은 웨이퍼 쓰루풋을 허용하고, 그리고/또는 증착된 막에 보다 우수한 특성들을 제공한다. 샤워헤드들은 대면 플레이트에서 보다 작은 방사상 온도 변화량을 갖고, 이는 증착된 막에서 특성들의 방사상 불균일성을 감소시킨다. 방사상 온도 변화량은 (중심-고온이 아니라) 에지-고온이고, 이는 증착된 막에서 특성들의 방사상 불균일성을 감소시킨다. 이 감소는 에지-고온 방사상 온도 변화량이 웨이퍼의 에지 근방 영역으로부터 프로세싱 챔버의 측벽들로 바람직하지 않게 보다 높은 복사 열 손실을 오프셋하는 것을 돕기 때문에 발생한다. 샤워헤드들의 이들 및 다른 특징들은 이하에 상세히 기술된다.Showerheads designed according to the present disclosure offer the following advantages over prior art showerheads. Showerheads have a lower rate of gradual thermodynamic deformation, which translates into a longer lifetime before process failure occurs. Showerheads can withstand higher face plate heat flux or temperature, which allows higher deposition rates, higher wafer throughput, and/or provides better properties to the deposited film. Showerheads have a smaller radial temperature gradient at the face plate, which reduces radial non-uniformity of properties in the deposited film. The radial temperature gradient is edge-hot (rather than center-hot), which reduces radial non-uniformity of properties in the deposited film. This reduction occurs because the edge-hot radial temperature gradient helps offset the undesirably higher radiant heat loss from the region near the edge of the wafer to the sidewalls of the processing chamber. These and other features of showerheads are described in detail below.
본 개시는 다음과 같이 구체화된다. 샤워헤드 설계들을 기술하기 전에, 샤워헤드들이 사용될 수 있는 기판 프로세싱 시스템들의 예들이 도 1a 및 도 1b를 참조하여 도시되고 기술된다. 그 후, 제 1 샤워헤드, 제 2 샤워헤드, 제 3 샤워헤드 및 제 4 샤워헤드가 도 2 내지 도 8, 도 9 내지 도 21, 도 22 내지 도 40, 및 도 41 내지 도 49를 각각 참조하여 도시되고 기술된다. The present disclosure is embodied as follows. Before describing showerhead designs, examples of substrate processing systems in which showerheads can be used are shown and described with reference to FIGS. 1A and 1B. Then, the first showerhead, the second showerhead, the third showerhead, and the fourth showerhead refer to FIGS. 2 to 8, 9 to 21, 22 to 40, and 41 to 49, respectively. are shown and described.
기판 프로세싱 시스템들의 예들Examples of Substrate Processing Systems
도 1a는 PECVD 또는 T-ALD (thermal ALD) 와 같은 프로세스들을 사용하여 기판을 프로세싱하도록 구성된 프로세싱 챔버 (102) 를 포함하는 기판 프로세싱 시스템 (100) 의 예를 도시한다. 프로세싱 챔버 (102) 는 기판 프로세싱 시스템 (100) 의 다른 컴포넌트들을 둘러싼다. 프로세싱 챔버 (102) 는 기판 지지부 (예를 들어, 페데스탈) (104) 를 포함한다. 프로세싱 동안, 기판 (106) 이 페데스탈 (104) 상에 배치된다. 1A shows an example of a substrate processing system 100 that includes a
하나 이상의 히터들 (108) (예를 들어, 히터 어레이) 은 프로세싱 동안 기판 (106) 을 가열하기 위해 페데스탈 (104) 의 금속성 베이스 플레이트 상에 배치된 세라믹 플레이트 내에 배치될 수도 있다. 존 (zone) 히터들 또는 주 (primary) 히터들 (미도시) 이라고 하는 하나 이상의 부가적인 히터들이 히터들 (108) 위 또는 아래의 세라믹 플레이트에 배치될 수도 있다. 부가적으로, 도시되지 않지만, 페데스탈 (104) 을 냉각하기 위해 냉각제가 흐를 수 있는 냉각 채널들을 포함하는 냉각 시스템이 페데스탈 (104) 의 베이스 플레이트 내에 배치될 수도 있다. 부가적으로, 도시되지 않지만, 하나 이상의 온도 센서들이 페데스탈 (104) 의 온도를 센싱하도록 페데스탈 (104) 내에 배치될 수도 있다.One or more heaters 108 (eg, a heater array) may be disposed within a ceramic plate disposed on a metallic base plate of pedestal 104 to heat
프로세싱 챔버 (102) 는 프로세싱 챔버 (102) 내로 프로세스 가스들을 도입하고 분배하기 위해 샤워헤드와 같은 가스 분배 디바이스 (110) 를 포함한다. 가스 분배 디바이스 (이하, 샤워헤드) (110) 는 알루미늄 또는 합금과 같은 금속으로 이루어지고 샹들리에 스타일의 샤워헤드이다. 샤워헤드 (110) 는 도 2 내지 도 21에 도시된 임의의 샤워헤드들을 포함할 수 있고 도 2 내지 도 21을 참조하여 더 상세히 기술된다. The
간략하게, 샤워헤드 (110) 는 베이스 부분 (114) 및 후면 플레이트 (115) 를 포함한다. 베이스 부분 (114) 은 실린더형이다. 베이스 부분 (114) 의 기판-대면 표면은 (후속 도면들에 도시된) 대면 플레이트로 지칭된다. 대면 플레이트는 전구체들이 프로세싱 챔버 (102) 내로 흐르는 복수의 유출구들 또는 피처들 (예를 들어, 집합적으로 오리피스들로 지칭되는 슬롯들 또는 쓰루 홀들) 을 포함한다. 후면 플레이트 (115) 는 원뿔형이고, 중실형 금속으로 이루어지고, 베이스 부분 (114) 으로부터 상향으로 연장한다. 후면 플레이트 (115) 는 히터들, 온도 센서들, 및 프로세스 가스들을 공급하기 위한 보어들을 포함하고, 이들 모두는 후속 도면들에 도시된다. Briefly, the
샤워헤드 (110) 는 실린더형 스템 부분 (112) 을 더 포함한다. 스템 부분 (112) 의 제 1 단부는 후면 플레이트 (115) 의 원추체의 정점에 연결된다. 스템 부분 (112) 의 제 2 단부는 프로세싱 챔버 (102) 의 상단 플레이트에 연결된다. 열 싱크 (113) 는 스템 부분 (112) 의 제 2 단부에 연결된다. 예를 들어, 열 싱크 (113) 는 냉각제 (예를 들어, 물) 가 순환되는 냉각 채널들을 포함할 수도 있다. 후면 플레이트 (115) 는 베이스 부분 (114) 으로부터 열을 전도한다. 열 싱크 (113) 는 후면 플레이트 (115) 로부터 열을 제거한다.The
플라즈마가 사용된다면, 기판 프로세싱 시스템 (100) 은 RF 전압을 생성하고 출력하는 RF 생성 시스템 (또는 RF 소스) (120) 을 포함할 수도 있다. RF 전압은 샤워헤드 (110) 에 인가될 수도 있고, 페데스탈 (104) 은 도시된 바와 같이 DC 접지되거나, AC 접지되거나, 플로팅할 수 있다. 대안적으로, 도시되지 않지만, RF 전압은 페데스탈 (104) 에 인가될 수 있고, 샤워헤드 (110) 는 DC 접지될 수도 있고, AC 접지될 수도 있고, 또는 플로팅할 수도 있다. 예를 들어, RF 생성 시스템 (120) 은 RF 전력을 생성하는 RF 생성기 (122) 를 포함할 수도 있다. RF 전력은 매칭 및 분배 네트워크 (124) 에 의해 샤워헤드 (110) 또는 페데스탈 (104) 로 피딩된다. 다른 예들에서, 도시되지 않지만, 플라즈마는 유도적으로 (inductively) 또는 리모트로 (remotely) 생성될 수도 있고 이어서 프로세싱 챔버 (102) 로 공급될 수도 있다.If plasma is used, the substrate processing system 100 may include an RF generation system (or RF source) 120 that generates and outputs an RF voltage. An RF voltage may be applied to the
가스 전달 시스템 (130) 은 가스 소스들 (132-1, 132-2, …, 및 132-N) (집합적으로, 가스 소스들 (132)) 을 포함하고, 여기서 N은 양의 정수이다. 가스 전달 시스템 (130) 은 밸브들 (134-1, 134-2, …, 및 134-N) (집합적으로, 밸브들 (134)) 을 포함한다. 가스 전달 시스템 (130) 은 질량 유량 제어기들 (136-1, 136-2, …, 및 136-N) (집합적으로, 질량 유량 제어기들 (136)) 을 포함한다. 가스 소스들 (132) 은 밸브들 (134) 및 질량 유량 제어기들 (136) 에 의해 매니폴드 (138) 에 연결된다. 일부 프로세스들에서, 증기 전달 시스템 (137) 은 기화된 전구체들을 매니폴드 (138) 에 공급한다. 매니폴드 (138) 의 출력은 샤워헤드 (110) 에 피딩된다. 가스 소스들 (132) 은 프로세스 가스들, 세정 가스들, 퍼지 가스들, 불활성 가스들, 등을 프로세싱 챔버 (102) 에 공급할 수도 있다.
유체 전달 시스템 (140) 은 페데스탈 (104) 내의 냉각 시스템 및 샤워헤드 (110) 의 열 싱크 (113) 로 냉각제를 공급한다. 온도 제어기 (150) 는 히터들 (108), 존 히터들, 냉각 시스템, 및 페데스탈 (104) 내의 온도 센서들에 연결될 수도 있다. 온도 제어기 (150) 는 또한 열 싱크 (113) 에 그리고 샤워헤드 (110) 내의 히터들 및 온도 센서들에 연결될 수도 있다. 온도 제어기 (150) 는 페데스탈 (104) 및 기판 (106) 의 온도를 제어하도록 히터들 (108), 존 히터들에 공급된 전력, 및 페데스탈 (104) 내의 냉각 시스템을 통한 냉각제 플로우를 제어할 수도 있다. 온도 제어기 (150) 는 또한 샤워헤드 (110) 의 온도를 제어하도록 샤워헤드 (110) 내에 배치된 히터들에 공급된 전력 및 샤워헤드 (110) 의 열 싱크 (113) 를 통한 냉각제 플로우를 제어할 수도 있다. A
진공 펌프 (158) 는 기판 프로세싱 동안 프로세싱 챔버 (102) 내부에 대기압 이하의 압력을 유지할 수 있다. 밸브 (156) 는 프로세싱 챔버 (102) 의 배기 포트에 연결된다. 밸브 (156) 및 진공 펌프 (158) 는 프로세싱 챔버 (102) 내의 압력을 제어하도록 사용된다. 밸브 (156) 및 진공 펌프 (158) 는 밸브 (156) 를 통해 프로세싱 챔버 (102) 로부터 반응 물질들을 배기하도록 사용된다. 시스템 제어기 (160) 가 기판 프로세싱 시스템 (100) 의 컴포넌트들을 제어한다. The
도 1b는 다음의 차이점들을 제외하고 기판 프로세싱 시스템 (100) 과 동일한 기판 프로세싱 시스템 (101) 의 예를 도시한다. 기판 프로세싱 시스템 (101) 은 듀얼 플레넘 샤워헤드 (111) 를 포함한다. 듀얼 플레넘 샤워헤드 (111) 는 또한 샹들리에 타입 샤워헤드이다. 듀얼 플레넘 샤워헤드 (111) 는 도 22 내지 도 49에 도시된 임의의 샤워헤드들을 포함할 수 있다. 듀얼 플레넘 샤워헤드 (111) 는 도 22 내지 도 49를 참조하여 더 상세히 기술된다. 가스 소스들 (132), 밸브들 (134), 및 MFC들 (136) 의 일 세트는 듀얼 플레넘 샤워헤드 (111) 의 제 2 플레넘으로 제 2 가스를 공급한다. 기판 프로세싱 시스템 (101) 의 다른 엘리먼트들의 기술은 도 1a에 도시된 것과 동일한 참조 번호들을 가져 간결성을 위해 반복되지 않는다.1B shows an example of a substrate processing system 101 that is identical to the substrate processing system 100 except for the following differences. The substrate processing system 101 includes a dual plenum showerhead 111 . The dual plenum showerhead 111 is also a chandelier type showerhead. The dual plenum showerhead 111 can include any of the showerheads shown in FIGS. 22-49. The dual plenum showerhead 111 is described in more detail with reference to FIGS. 22-49. A set of
본 개시에 따른 샤워헤드들이 이제 상세히 기술된다. 처음에, 두 가지 타입들의 샤워헤드가 개시된다: 첫째, 2 개의 별개의 (즉, 분리된) 금속성 엘리먼트들-대면 플레이트 및 후면 플레이트 (도 2 내지 도 8에 도시됨) 를 갖는 샤워헤드; 및 둘째, 단일 피스 (piece) 의 금속으로부터 제조된 대면 플레이트 및 후면 플레이트를 갖는 제 2, 모놀리식 (monolithic) 샤워헤드를 포함한다 (도 9 내지 도 21에 도시됨). 후속하여, 2 개의 듀얼 플레넘 샤워헤드들이 도 22 내지 도 49를 참조하여 도시되고 기술된다. Showerheads according to the present disclosure are now described in detail. Initially, two types of showerheads are disclosed: first, a showerhead having two distinct (ie, separate) metallic elements—a face plate and a back plate (shown in FIGS. 2-8 ); and second, a second, monolithic showerhead having face and back plates fabricated from a single piece of metal (shown in FIGS. 9-21 ). Subsequently, two dual plenum showerheads are shown and described with reference to FIGS. 22-49.
이제 샤워헤드 각각은 각각의 샤워헤드들의 다양한 도면들을 도시하는 도면들의 각각의 세트들을 참조하여 기술된다. 샤워헤드 각각의 기술 (description) 동안, 도면 각각이 특정한 도면을 참조하여 기술되지만, 도면 각각의 기술에서, 샤워헤드 및 다른 샤워헤드들에 대한 도면들의 세트로부터의 다른 도면들은 논의를 보조하기 위해 필요에 따라 참조된다. 이는 도면을 참조하여 기술된 엘리먼트가 또 다른 참조된 도면에서 보다 잘 보일 수도 있기 때문이다. Each showerhead is now described with reference to respective sets of figures showing various views of the respective showerheads. During the description of each showerhead, each drawing is described with reference to a specific figure, but in each description, other drawings from the set of drawings for the showerhead and other showerheads are necessary to aid the discussion. are referenced according to This is because elements described with reference to a drawing may be more visible in another referenced drawing.
이하에 기술된 샤워헤드 각각은 중실형 금속 재료로 이루어질 수 있다 (즉, 샤워헤드들은 이하에 기술된 보어들 및 플레넘들을 제외하고 중공형 (hollow) 이 아니다). 샤워헤드들의 베이스 부분들이 실린더형 형상으로 도시되고 기술되지만, 베이스 부분들은 대신 원뿔 절두체의 형태일 수 있고, 후면 플레이트는 원뿔 절두체의 상단부로부터 연장한다. 따라서, 베이스 부분들은 실질적으로 실린더 형상인 것으로 간주될 수 있다. 유사하게, 후면 플레이트들의 실린더형 베이스들은 실린더 형상인 것으로 도시되고 기술된다. 그러나, 후면 플레이트들의 실린더형 베이스들은 또한 원뿔형 절두체의 형태일 수 있고, 후면 플레이트의 원뿔형 부분은 원뿔형 절두체의 상단부로부터 연장한다. 따라서, 후면 플레이트들의 실린더형 베이스들은 또한 실질적으로 실린더 형상인 것으로 간주될 수 있다. 또한, 샤워헤드들의 후면 플레이트들은 원뿔형인 것으로 도시되고 기술된다. 그러나, 후면 플레이트들의 원뿔형 형상은 복합 곡률을 포함할 수 있다. 따라서, 후면 플레이트들은 실질적으로 원뿔형인 것으로 간주될 수 있다. Each of the showerheads described below may be made of a solid metal material (ie, showerheads are not hollow except for the bores and plenums described below). Although the base portions of the showerheads are shown and described as having a cylindrical shape, the base portions may instead be in the shape of a frustum, with the back plate extending from the upper end of the frustum. Thus, the base portions can be considered to be substantially cylindrical in shape. Similarly, the cylindrical bases of the back plates are shown and described as being cylindrical in shape. However, the cylindrical bases of the back plates may also be in the form of a conical frustum, the conical portion of the back plate extending from the upper end of the frustum conical. Thus, the cylindrical bases of the rear plates can also be considered to be substantially cylindrical in shape. Also, the back plates of the showerheads are shown and described as being conical. However, the conical shape of the back plates may include a compound curvature. Thus, the back plates can be considered to be substantially conical.
제 1 샤워헤드 (단일 플레넘, 비모놀리식)1st showerhead (single plenum, non-monolithic)
도 2 내지 도 8은 제 1 샤워헤드 (200) 의 다양한 뷰들을 도시한다. 도 2는 샤워헤드 (200) 의 측면도를 도시한다. 도 3은 샤워헤드 (200) 의 평면도를 도시한다. 도 4 내지 도 8은 샤워헤드 (200) 의 다양한 단면도들을 도시한다. 단면도 각각은 샤워헤드 (200) 의 상이한 피처들을 도시한다. 2-8 show various views of the
도 2에서, 샤워헤드 (200) 는 베이스 부분 (202), 후면 플레이트 (204), 및 스템 부분 (206) 을 포함한다. 베이스 부분 (202) 은 실린더형이다. 베이스 부분 (202) 은 도 4 및 도 5를 참조하여 더 상세히 기술된다. 후면 플레이트 (204) 는 상기 기술된 하나 이상의 제조 프로세스들을 사용하여 베이스 부분 (202) 에 부착된 (즉, 결합된) 실린더형 베이스 (207) 를 갖는다. In FIG. 2 ,
후면 플레이트 (204) 는 원뿔형 부분 (209) 을 갖는다. 원뿔형 부분 (209) 은 실린더형 베이스 (207) 로부터 상향으로 연장한다. 원뿔형 부분 (209) 은 스템 부분 (206) 에 부착된다. 후면 플레이트 (204) 는 베이스 부분 (202) 과 별개의 엘리먼트이다. 후면 플레이트 (204) 의 실린더형 베이스 (207) 및 원뿔형 부분 (209) 은 일체형이다 (즉, 후면 플레이트 (204) 는 단일 피스이다). 후면 플레이트 (204) 및 스템 부분 (206) 은 함께 결합된 분리된 피스들일 수 있거나 또한 일체형 (즉, 단일 피스) 일 수 있다.The
후면 플레이트 (204) 는 중실형이다 (즉, 중공형이 아니다). 후면 플레이트 (204) 는 도 1a에 도시된 베이스 부분 (202) 으로부터 열 싱크 (113) 로 열을 전도하는 것을 돕는다. 원뿔형 부분 (209) 은 실린더형 베이스 (207) 에 대해 각도 α로 기울어진다. 각도 α는 원뿔형 부분 (209) 의 체적을 결정한다. 각도 α는 후면 플레이트 (204) 를 통한 열 전도를 결정한다. 각도 α는 샤워헤드 (200) 의 중량을 결정한다. 원뿔형 부분 (209) 의 보다 큰 체적은 보다 많은 열을 전도하기 위해 바람직하다. 그러나, 각도 α는 후면 플레이트 (204) 를 통한 열 전도와 샤워헤드 (200) 의 중량을 밸런싱하도록 선택된다. 예를 들어, 각도 α는 약 45 °이지만 10 ° 내지 60 °일 수 있다. 후면 플레이트 (204) 는 도 6 내지 도 9를 참조하여 더 상세히 기술된다. The
가스 유입구 (208) 가 스템 부분 (206) 의 중심에 제공된다. 가스 유입구 (208) 는 도 1a에 도시된 가스 전달 시스템 (130) 으로부터 프로세스 가스들을 수용한다. 히터들, 가스 공급부, 및 온도 센서들을 위한 플레넘 및 보어들을 포함하는 샤워헤드 (200) 의 내부 구조가 도 4 내지 도 9를 참조하여 상세히 도시되고 기술된다. A
도 3은 샤워헤드 (200) 의 평면도를 도시한다. 스템 부분 (206) 은 보어들 (210-1, 210-2, 210-3, 및 210-4) (집합적으로, 보어들 (210)) 을 포함한다. 보어들 (210) 은 도 1a에 도시된 프로세싱 챔버 (102) 의 상단 플레이트에 샤워헤드 (200) 를 부착하도록 사용된 패스너들 (미도시) 을 수용한다. 스템 부분 (206) 은 보어들 (212-1 및 212-2) (집합적으로, 보어들 (212)) 을 포함한다. 히터들은 도 6에 도시된 바와 같이 보어들 (212) 을 통해 후면 플레이트 (204) 내로 배치된다. 스템 부분 (206) 은 도 8에 도시된 바와 같이, 온도 센서 (예를 들어, 열전대) 가 후면 플레이트 (204) 내로 배치되는 보어 (214) 를 포함한다.3 shows a top view of
샤워헤드 (200) 의 다양한 단면들이 도 2 및 도 3에서 식별된다. 이들 단면들은 도 4 내지 도 9에 도시되고 히터들, 가스 공급부, 및 온도 센서들을 위한 플레넘 및 보어들을 포함하는 샤워헤드 (200) 의 내부 구조를 더 상세히 기술하도록 사용된다. Various cross-sections of
도 4는 도 2에 도시된 라인 A-A를 따라 취해진 샤워헤드 (200) 의 베이스 부분 (202) 의 단면의 평면도를 도시한다. 단면 A-A는 베이스 부분 (202) 내에 형성된 플레넘 (224) 을 상세히 도시한다. 플레넘 (224) 의 또 다른 예가 도 7b를 참조하여 도시되고 기술된다. FIG. 4 shows a plan view of a cross section of the
도 4에서, 베이스 부분 (202) 은 복수의 필라들 (220-1, 220-2, 220-3, …, 및 220-N) (집합적으로, 필라들 (220)) 을 포함하고, 여기서 N은 양의 정수이다. 필라들 (220) 은 후면 플레이트 (204) 의 실린더형 베이스 (207) 의 하단 표면 (211) 에 인접하는 베이스 부분 (202) 의 상단 표면 (205) 으로부터 재료를 제거 (예를 들어, 머시닝) 함으로써 형성된다. 재료는 베이스 부분 (202) 의 상단 표면 (205) 으로부터 베이스 부분 (202) 의 중심으로부터 베이스 부분 (202) 의 림 (203) 의 내경 (ID) 으로 제거된다. 필라들 (220) 은 중실형이다 (즉, 중공형이 아니다). 필라들 (220) 은 후면 플레이트 (204) 의 실린더형 베이스 (207) 의 하단 표면 (211) 을 향해 수직으로 상향으로 연장한다. 필라들 (220) 은 후면 플레이트 (204) 의 실린더형 베이스 (207) 의 하단 표면 (211) 과 콘택트한다.4 ,
필라들 (220) 은 베이스 부분 (202) 이 놓인 평면에 수직인 축 (이하 샤워헤드 (200) 의 수직 축으로 지칭됨) 을 따라 연장한다. 수직 축은 베이스 부분 (202) 의 직경에 수직이다. 베이스 부분 (202) 이 놓인 평면은 기판 (106) 및 기판 (106) 이 배치되는 페데스탈 (104) 의 상단 표면이 있는 평면에 평행하다. 따라서, 수직 축은 또한 기판 (106) 의 평면 및 페데스탈 (104) 의 상단 표면에 수직이다.The
필라들 (220) 은 단지 예를 들면 형상이 원형인 것으로 도시된다. 대안적으로, 필라들 (220) 은 임의의 다른 다각형 또는 비-다각형 형상일 수 있다. 또한, 모든 필라들 (220) 이 동일한 형상 및/또는 크기를 가질 필요는 없다. 필라들 (220) 은 상이한 형상들을 가질 수 있다. 예를 들어, 필라들 (220) 중 일부는 원형일 수 있는 한편, 다른 것들은 육각형일 수 있다. 필라들 (220) 은 상이한 직경들을 가질 수 있다.
필라들 (220) 은 베이스 부분 (202) 의 중심으로부터 베이스 부분 (202) 의 림 (203) 의 ID로 분포된다. 필라들 (220) 은 베이스 부분 (202) 의 직경에 평행하고 샤워헤드 (200) 의 수직 축에 수직인 평면에 놓인다. 필라들 (220) 은 제 1 축 및 제 2 축 (221, 223) 을 따라 분포된다. 제 1 축 및 제 2 축 (221, 223) 은 서로 수직이다. 제 1 축 및 제 2 축 (221 및 223) 은 베이스 부분 (202) 의 직경에 평행하다. 필라들 (220) 은 베이스 부분 (202) 의 하단 표면 (213) 으로부터 후면 플레이트 (204) 의 실린더형 베이스 (207) 의 하단 표면 (211) 으로 열을 전도한다. 후면 플레이트 (204) 는 도 1a에 도시된 베이스 부분 (202) 으로부터 열 싱크 (113) 로 열을 전도한다. 필라들 (220) 은 수직 축을 따라 열을 전도하고, 이는 베이스 부분 (202) 및 후면 플레이트 (204) 에 걸친 방사상 온도 변화량들을 감소시킨다.The
베이스 부분 (202) 의 상단 표면 (205) 은 베이스 부분 (202) 및 후면 플레이트 (204) 의 주변부들에서 후면 플레이트 (204) 의 실린더형 베이스 (207) 의 하단 표면 (211) 에 부착된다 (즉, 결합된다). 구체적으로, 베이스 부분 (202) 의 림 (203) 은 후면 플레이트 (204) 의 실린더형 베이스 (207) 의 하단 표면 (211) 의 림에 부착 (즉, 결합) 된다. 베이스 부분 (202) 의 상단 표면 (205), 필라들 (220), 및 후면 플레이트 (204) 의 실린더형 베이스 (207) 의 하단 표면 (211) 은 샤워헤드 (200) 의 플레넘 (224) 을 규정한다. 플레넘 (224) 은 실린더형이다. 플레넘 (224) 은 베이스 부분의 중심으로부터 베이스 부분 (202) 의 림 (203) 의 ID로 연장한다. 플레넘 (224) 은 베이스 부분 (202) 의 림 (203) 의 ID와 동일한 직경을 갖는다. The
필라들 (220) 은 베이스 부분 (202) 으로부터 플레넘 (224) 을 통해 수직으로 상향 연장한다. 필라들 (220) 은 후면 플레이트 (204) 의 실린더형 베이스 (207) 의 하단 표면 (211) 과 콘택트한다. 필라들 (220) 은 플레넘 (224) 의 체적 (즉, 캐비티 또는 중공도) 을 감소시킨다. 즉, 필라들 (220) 은 플레넘 (224) 에 경도를 제공한다. 예를 들어, 필라들 (220) 은 플레넘 (224) 체적의 약 10 ％를 충진한다. 베이스 부분 (202) 의 하단 표면 (213) 으로부터 후면 플레이트 (204) 의 하단 표면 (211) 으로 필라들 (220) 에 의해 전도된 열의 양은 필라들 (220) 의 밀도에 정비례한다. 필라들 (220) 의 밀도는 플레넘 (224) 내의 베이스 부분 (202) 의 단위 면적 당 필라들 (220) 의 수이다. 즉, 필라들 (220) 에 의해 전도된 열의 양은 필라들 (220) 의 수에 정비례한다. 필라들 (220) 의 밀도는 기판 (106) 상에서 수행된 프로세스들의 요건들에 의해 명시된다.
베이스 부분 (202) 은 쓰루 홀들 (또한 오리피스들로 지칭됨) (222-1, 222-2, 222-3, …, 및 222-M (집합적으로, 쓰루 홀들 (222)) 을 포함하고, 여기서 M은 N보다 큰 정수이다. 도 1a에 도시된 기판 (106) 과 대면하는 베이스 부분 (202) 의 상단 표면 (205) 과 하단 표면 (213) 사이에서 드릴링된다. 쓰루 홀들 (222) 은 베이스 부분 (202) 의 중심으로부터 베이스 부분 (202) 의 림 (203) 의 ID까지 필라들 (220) 둘레에 분포된다. 가스 유입구 (208) 를 통해 수용된 프로세스 가스들은 후면 플레이트 (204) 내에 드릴링된 복수의 보어들 (도 7a에 도시됨) 을 통해 흐른다. 프로세스 가스들은 복수의 보어들을 통해 플레넘 (224) 내로 흐른다. 프로세스 가스들은 도 1a에 도시된 기판 (106) 을 향하여 쓰루 홀들 (222) 을 통해 프로세싱 챔버 (102) 내로 플레넘 (224) 을 나간다.
도 5는 필라들 (220) 및 쓰루 홀들 (222) 이 베이스 부분 (202) 내에 배열되는 패턴의 예를 도시한다. 필라들 (220) 은 쓰루 홀들 (222) 로의 간극에 배치된다. 쓰루 홀들 (222) 은 필라들 (220) 둘레에 배치된다. 예를 들어, 필라들 (220) 은 제 1 육각형 (230) 의 꼭짓점들 상에 배치된다. 하나의 필라 (220) 는 육각형 (230) 의 중심에 놓인다. 예를 들어, 쓰루 홀들 (222) 은 제 2 육각형 (232) 의 꼭짓점들 상의 필라 (220) 각각 둘레에 배치된다. 필라들 (220) 및 쓰루 홀들 (222) 의 패턴은 베이스 부분 (202) 의 중심으로부터 베이스 부분 (202) 의 림 (203) 의 ID로 연장한다.5 shows an example of a pattern in which
필라들 (220) 및 쓰루 홀들 (222) 은 다른 대칭 또는 비대칭 패턴들로 배열될 수 있다. 패턴들은 기판 (106) 상에서 수행된 프로세스들의 요건들에 종속될 수도 있다. 패턴들은 플레넘 (224) 내의 필라들 (220) 의 명시된 밀도를 유지하면서 설계된다. 플레넘 (224) 내의 필라들 (220) 의 밀도는 플레넘 (224) 의 경도를 결정한다. 플레넘 (224) 의 경도는 베이스 플레이트 (202) 를 통한 후면 플레이트 (204) 로의 열 전도를 결정한다. 필라들 (220) 의 밀도는 프로세스들을 위해 명시된 쓰루 홀들 (222) 의 요건들에 의해 제한된다.
도 6은 도 3에 도시된 라인들 B-B을 따라 취해진 샤워헤드 (200) 의 단면을 도시한다. 단면 B-B는 가스 유입구 (208) 로부터 스템 부분 (206) 을 통해 베이스 부분 (202) 을 향해 수직으로 하향으로 연장하는 보어 (250) 를 도시한다. 보어 (250) 는 후면 플레이트 (204) 의 원뿔형 부분 (209) 내로 연장한다. 보어 (250) 는 스템 부분 (206) 의 중심을 통해 그리고 샤워헤드 (200) 의 수직 축을 따라 후면 플레이트 (204) 의 원뿔형 부분 (209) 의 중심을 통해 연장한다. 보어 (250) 의 원위 단부 (251) 는 도시된 바와 같이 후면 플레이트 (204) 의 원뿔형 부분 (209) 을 통해 대략 절반 연장한다. 대안적으로, 보어 (250) 의 원위 단부 (251) 는 후면 플레이트 (204) 의 원뿔형 부분 (209) 에서 위로 또는 아래로 더 연장할 수 있다. 보어 (250) 의 원위 단부 (251) 로부터, 복수의 보어들 (도 7a에 도시됨) 이 후면 플레이트 (204) 의 원뿔형 부분 (209) 을 통해 측방향 외향으로 그리고 하향으로 연장한다. 이들 보어들은 252-1 및 252-2에서 베이스 부분 (202) 내의 플레넘 (224) 에 연결된다. 이들 보어들은 도 7a를 참조하여 도시되고 기술된 바와 같이 가스 유입구 (208) 로부터 플레넘 (224) 으로 프로세스 가스들을 공급한다. FIG. 6 shows a cross-section of the
단면 B-B는 히터들을 위한 보어들 (212) 을 상세히 도시한다. 보어들 (212) 은 후면 플레이트 (204) 의 스템 부분 (206) 및 원뿔형 부분 (209) 을 통해 수직으로 하향 연장된다. 보어들 (212) 은 샤워헤드 (200) 의 수직 축을 따라 베이스 부분 (202) 을 향해 연장한다. 보어들 (212) 은 후면 플레이트 (204) 의 실린더형 베이스 (207) 내로 연장하지만 실린더형 베이스 (207) 의 하단 표면 (211) 으로 연장하지 않는다. 2 개의 보어들 (212) 만이 도시되지만, 부가적인 히터들을 위한 부가적인 보어들 (212) 이 유사하게 배치될 수 있다. 도 7 및 도 8을 참조하여 설명된 바와 같이, 보어들 (212) 은 가스 유입구 (208) 로부터 플레넘 (224) 으로 프로세스 가스들을 공급하는 복수의 보어들 (도 7a에 도시됨) 과 간섭하지 않도록 배치된다. 보어들 (212) 은 또한 온도 센서 (도 8에 도시됨) 를 위한 보어 (214) 와 간섭하지 않는다.Section B-B details the bores 212 for the heaters. The bores 212 extend vertically downward through the
도 7a는 도 3에 도시된 라인들 C-C를 따라 취해진 샤워헤드 (200) 의 단면을 도시한다. 단면 C-C는 베이스 부분 (202) 을 향해 측방향 외향으로 그리고 하향으로 연장하는 복수의 보어들 (254-1, 254-2) (이하, 보어들 (254)) 을 도시한다. 보어들 (254) 은 보어 (250) 의 원위 단부 (251) 로부터 후면 플레이트 (204) 의 원뿔형 부분 (209) 을 통해 연장한다. 보어들 (254) 은 샤워헤드 (200) 의 수직 축에 대해 예각으로 보어 (250) 의 원위 단부 (251) 로부터 하강한다. 보어들 (254) 은 후면 플레이트 (204) 의 원뿔형 부분 (209) 의 벽들에 평행할 수 있지만, 평행할 필요는 없다. 보어들 (254) 이 원뿔형 부분 (209) 의 벽들에 평행할 때, 보어들 (254) 각각과 베이스 부분 (202) 의 평면 (또는 직경) 사이의 각도는 α이다. 보어들 (254) 은 실린더형 베이스 (207) 의 하단 표면 (211) 아래로 연장한다. 플레넘 (224) 을 갖는 베이스 부분 (202) 이 실린더형 베이스 (207) 에 부착될 때, 보어들 (254) 은 베이스 부분 (202) 내의 플레넘 (224) 에 연결된다. 보어들 (254) 은 252-1 및 252-2에서 림 (203) 의 ID 근방의 플레넘 (224) 에 연결된다. 보어들 (254) 은 플레넘 (224) 과 유체로 연통한다.FIG. 7A shows a cross-section of the
2 개의 보어들 (254) 만이 도시되지만, 부가적인 보어들 (254) 이 유사하게 배치될 수 있다. 보어들 (254) 은 히터들을 위한 보어들 (212) (도 6에 도시됨) 과 간섭하지 않도록 배치된다. 보어들 (254) 은 온도 센서 (도 8에 도시됨) 를 위한 보어 (214) 와 간섭하지 않도록 배치된다. 도 1a에 도시된 가스 전달 시스템 (130) 으로부터의 프로세스 가스들은 도 1a에 도시된 프로세싱 챔버 (102) 내로 가스 유입구 (208), 보어 (250), 보어들 (254), 플레넘 (224), 및 쓰루 홀들 (222) 을 통해 흐른다. Although only two bores 254 are shown, additional bores 254 may be similarly arranged. The bores 254 are positioned so as not to interfere with the bores 212 (shown in FIG. 6) for the heaters. The bores 254 are positioned so as not to interfere with the
도 7b는 플레넘 (224) 을 형성하는 대안적인 방식을 도시한다. 베이스 부분 (202) 내에 필라들 (220) 을 형성하는 대신, 필라들 (220) 은 후면 플레이트 (204) 의 실린더형 베이스 (207) 의 하단 표면 (211) 에 형성될 수 있다. 7B shows an alternative way of forming the
필라들 (220) 은 후면 플레이트 (204) 의 실린더형 베이스 (207) 의 하단 중심 영역 (534) 에 형성될 수 있다. 실린더형 베이스 (207) 의 하단 중심 영역 (534) 은 실린더형 베이스 (207) 의 상부 영역 (506) 과 실린더형 베이스 (207) 의 하단 표면 (211) 사이에 놓인다. 즉, 실린더형 베이스 (207) 의 하단 중심 영역 (534) 은 실린더형 베이스 (207) 의 상부 영역 (506) 과 베이스 부분 (202) 의 상단 표면 (205) 사이에 놓인다. 하단 중심 영역 (534) 은 실린더형 베이스 (207) 와 동심원이다. 하단 중심 영역 (534) 은 실린더형 베이스 (207) 보다 작은 직경을 갖는다. 하단 중심 영역 (534) 은 베이스 부분 (202) 의 림 (203) 의 ID보다 작은 직경을 갖는다. 하단 중심 영역 (534) 은 252-1 및 252-2에서 플레넘 (224) 에 연결되는 보어들 (254) 의 원위 단부들 사이에 놓인다.
하단 중심 영역 (534) 은 리세스 (535) 내에 필라들 (220) 을 형성하도록 머시닝될 수 있다. 리세스 (535) 는 실린더형이다. 리세스 (535) 는 실린더형 베이스 (207) 와 동심원이다. 리세스 (535) 는 하단 중심 영역 (534) 보다 작은 직경을 갖는다. 리세스 (535) 는 깊이 h1을 갖는다. 슬롯 (535) 의 직경은 베이스 부분 (202) 의 림 (203) 의 ID보다 작거나 같다. 리세스 (535) 는 하단 중심 영역 (534) 에서 방사상으로 연장한다. 보어들 (254) 은 252-1, 252-2에서 리세스 (535) 의 주변부 또는 OD에서 리세스 (535) 에 연결된다. 따라서, 베이스 부분 (202) 이 실린더형 베이스 (207) 에 시일링으로 부착될 때, 보어들 (254) 은 리세스 (535) 와 유체로 연통한다. 필라들 (220) 은 실린더형 베이스 (207) 의 상부 영역 (506) 으로부터 리세스 (535) 를 통해 수직으로 하향으로 연장한다. 필라들 (220) 은 샤워헤드 (200) 의 수직 축에 평행한 실린더형 베이스 (207) 의 하단 표면 (211) 을 향해 연장한다. 필라들 (220) 은 실린더형 베이스 (207) 의 하단 표면 (211) 과 콘택트한다. 필라들 (220) 은 리세스 (535) 에 걸쳐 분포된다. 필라들 (220) 의 높이 h2는 프로세스 가스들로 하여금 플레넘 (224) 내로 흐르게 하도록 리세스 (535) 의 깊이 h1과 동일하다. Bottom
플레넘 (224) 은 하단 중심 영역 (534), 리세스 (535), 및 필라들 (220) 에 의해 규정된다. 필라들 (220) 은 도 4 및 도 5를 참조하여 상기 기술된 (즉, 필라들 (220) 이 상기 기술된 바와 같이 대안적으로 베이스 부분 (202) 내에 배치될 수 있는 것과 동일한 방식으로) 패턴으로 리세스 (535) 에 걸쳐 배치된다. 필라들 (220) 은 상기 기술된 바와 같이 플레넘 (224) 에 경도를 제공한다. 쓰루 홀들 (222) 은 베이스 부분 (202) 의 하단 표면 (213) 으로부터 리세스 (536) 내로 드릴링된다. 필라들 (220) 은 쓰루 홀들 (222) 과의 간극이다. 프로세스 가스들은 보어들 (254), 플레넘 (224) 을 통해 흐르고, 도 1a에 도시된 프로세싱 챔버 (102) 내로 쓰루 홀들 (222) 을 나간다.
도 8은 도 3에 도시된 라인들 D-D를 따라 취해진 샤워헤드 (200) 의 단면을 도시한다. 단면 D-D는 온도 센서를 위한 보어 (214) 를 도시한다. 보어 (214) 는 스템 부분 (206) 을 통해 후면 플레이트 (204) 의 원뿔형 부분 (209) 내로 수직으로 하향으로 연장한다. 보어 (214) 는 샤워헤드 (200) 의 수직 축을 따라 베이스 부분 (202) 을 향해 연장한다. 보어 (214) 는 후면 플레이트 (204) 의 원뿔형 부분 (209) 내로 대략 후면 플레이트 (204) 의 실린더형 베이스 (207) 의 상단부까지 연장한다. 보어 (214) 는 실린더형 베이스 (207) 의 하단 표면 (211) 으로 연장하지 않는다. 단지 하나의 보어 (214) 가 도시되지만, 부가적인 온도 센서들을 위한 부가적인 보어들 (214) 이 유사하게 배치될 수 있다. 보어 (또는 보어들) (214) 은 (도 6에 도시된) 히터들을 위한 보어들 (212) 과 간섭하지 않도록 배치된다. 보어 (또는 보어들) (214) 는 (도 7a에 도시된) 프로세스 가스들에 대한 보어들 (254) 과 간섭하지 않도록 배치된다.FIG. 8 shows a cross-section of the
제 2 샤워헤드 (단일 플레넘, 모놀리식)2nd showerhead (single plenum, monolithic)
도 9 내지 도 21은 제 2 샤워헤드 (300) 의 다양한 도면들을 도시한다. 도 9는 샤워헤드 (300) 의 측면도를 도시한다. 도 10은 샤워헤드 (300) 의 평면도를 도시한다. 도 11 내지 도 21은 샤워헤드 (300) 의 다양한 단면도들을 도시한다. 단면도 각각은 샤워헤드 (300) 의 상이한 피처들을 도시한다. 9-21 show various views of the
샤워헤드 (200) 와 달리, 샤워헤드 (300) 는 모놀리식이다 (즉, 단일 피스의 금속으로 이루어진다). 구체적으로, 샤워헤드 (200) 의 베이스 부분 (202) 및 후면 플레이트 (204) 는 2 개의 별도의 피스들이다. 반대로, 샤워헤드 (300) 의 베이스 부분 및 후면 플레이트는 단일 금속 피스로 이루어진다. 따라서, 샤워헤드 (300) 는 샤워헤드 (300) 의 피처들을 기술할 목적으로 다양한 부분들 또는 엘리먼트들을 포함하는 것으로 기술된다. 그러나, 이들 부분들 또는 엘리먼트들은 서로 분리되거나 구별되지 않고 서로 결합되거나 부착되지 않는다 (도 19 내지 도 21에서 엘리먼트 (317) 로 도시된 링 제외). 오히려, 이들 부분들 또는 엘리먼트들은 단일 금속 피스로 이루어진다.Unlike
도 9에서, 샤워헤드 (300) 는 베이스 부분 (302), 후면 플레이트 (304), 및 스템 부분 (306) 을 포함한다. 베이스 부분 (302) 은 실린더형이다. 베이스 부분 (302) 의 하단부는 도 1a에 도시된 기판 (106) 과 대면한다. 베이스 부분 (302) 의 하단부는 방사상으로 외향으로 연장하는 플랜지 (303) 를 포함한다. 도 19 내지 도 21에 도시된 링 (317) 은 도 19 내지 도 21을 참조하여 도시되고 기술된 바와 같이 플랜지 (303) 및 후면 플레이트 (304) 에 시일링으로 부착된다. 베이스 부분 (302) 은 도 14 내지 도 18을 참조하여 더 상세히 기술된다. In FIG. 9 ,
후면 플레이트 (304) 는 실린더형 베이스 (307) 및 원뿔형 부분 (309) 을 포함한다. 실린더형 베이스 (307) 는 베이스 부분 (302) 으로부터 수직으로 상향으로 연장한다. 실린더형 베이스 (307) 의 외경 (OD) 은 베이스 부분 (302) 의 OD보다 크다. 실린더형 베이스 (307) 의 OD는 플랜지 (303) 의 OD보다 작다. 원뿔형 부분 (309) 은 실린더형 베이스 (307) 로부터 스템 부분 (306) 으로 수직 상향으로 연장한다. 샤워헤드 (300) 가 모놀리식이기 때문에, 실린더형 베이스 (307) 및 후면 플레이트 (304) 의 원뿔형 부분 (309) 또한 모놀리식이다. 또한, 베이스 부분 (302), 후면 플레이트 (304), 및 스템 부분 (306) 은 모놀리식이다.
후면 플레이트 (304) 는 중실형이다 (즉, 중공형이 아니다). 후면 플레이트 (304) 는 도 1a에 도시된 베이스 부분 (302) 으로부터 열 싱크 (113) 로 열을 전도하는 것을 돕는다. 원뿔형 부분 (309) 은 실린더형 베이스 (307) 에 대해 각도 α로 기울어진다. 각도 α는 원뿔형 부분 (309) 의 체적을 (정비례하여) 결정한다. 각도 α는 후면 플레이트 (304) 를 통한 열 전도를 결정한다. 각도 α는 샤워헤드 (300) 의 중량을 결정한다. 원뿔형 부분 (309) 의 보다 큰 체적은 보다 많은 열을 전도하기 위해 바람직하다. 그러나, 각도 α는 후면 플레이트 (304) 를 통한 열 전도와 샤워헤드 (300) 의 중량을 밸런싱하도록 선택된다. 예를 들어, 각도 α는 약 45 °이지만 10 ° 내지 60 °일 수 있다. 후면 플레이트 (304) 는 도 11 내지 도 13을 참조하여 더 상세히 기술된다. The
가스 유입구 (308) 는 도 1a에 도시된 가스 전달 시스템 (130) 으로부터 프로세스 가스들을 수용하도록 스템 부분 (306) 의 중심에 제공된다. 히터들, 가스 공급부, 및 온도 센서들을 위한 다양한 보어들 및 플레넘을 포함하는 샤워헤드 (300) 의 내부 구조가 도 11 내지 도 21을 참조하여 상세히 도시되고 기술된다. A
도 10은 샤워헤드 (300) 의 평면도를 도시한다. 스템 부분 (306) 은 보어들 (310-1, 310-2, 310-3, 및 310-4) (집합적으로, 보어들 (310)) 을 포함한다. 보어들 (310) 은 도 1a에 도시된 프로세싱 챔버 (102) 의 상단 플레이트에 샤워헤드 (300) 를 부착하도록 사용된 패스너들 (미도시) 을 수용한다. 스템 부분 (306) 은 보어들 (312-1 및 312-2) (집합적으로, 보어들 (312)) 을 포함한다. 스템 부분 (306) 은 보어 (314) 를 포함하고, 이를 통해 도 12에 도시된 바와 같이, 온도 센서 (예를 들어, 열전대) 가 후면 플레이트 (304) 내로 배치된다. 히터들은 도 13에 도시된 바와 같이 보어들 (312) 을 통해 배치된다. 10 shows a top view of
샤워헤드 (300) 의 다양한 단면들이 도 9 및 도 10에서 식별된다. 이들 단면들은 도 11 내지 도 21에 도시되고 히터들, 가스 공급부, 및 온도 센서들을 위한 플레넘 및 보어들을 포함하는 샤워헤드 (300) 의 내부 구조를 더 상세히 기술하도록 사용된다.Various cross-sections of
도 11은 도 10에 도시된 라인 A-A를 따라 취해진 샤워헤드 (300) 의 단면을 도시한다. 단면 A-A는 가스 유입구 (308) 로부터 스템 부분 (306) 을 통해 베이스 부분 (302) 을 향해 수직으로 하향으로 연장하는 보어 (350) 를 도시한다. 보어 (350) 는 샤워헤드 (300) 의 수직 축을 따라 후면 플레이트 (304) 의 원뿔형 부분 (309) 내로 연장한다. 샤워헤드 (300) 의 수직 축은 도 1 내지 도 8에 도시된 샤워헤드 (200) 의 수직 축과 유사하고 따라서 간결성을 위해 재규정되지 않았다. 보어 (350) 는 스템 부분 (306) 의 중심을 통해 그리고 후면 플레이트 (304) 의 원뿔형 부분 (309) 의 중심을 통해 연장한다. 보어 (350) 의 원위 단부 (351) 는 도시된 바와 같이 후면 플레이트 (304) 의 원뿔형 부분 (309) 을 통해 대략 절반으로 연장한다. 대안적으로, 보어 (350) 의 원위 단부 (351) 는 후면 플레이트 (304) 의 원뿔형 부분 (309) 에서 위로 또는 아래로 더 연장할 수 있다. FIG. 11 shows a cross-section of the
단면 A-A는 베이스 부분 (302) 을 향해 측방향 외향으로 그리고 하향으로 연장하는 복수의 보어들 (354-1, 354-2) (이하 보어들 (354)) 을 도시한다. 보어들 (354) 은 보어 (350) 의 원위 단부 (351) 로부터 후면 플레이트 (304) 의 원뿔형 부분 (309) 및 실린더형 베이스 (307) 를 통해 연장한다. 보어들 (354) 은 실린더형 베이스 (307) 의 하단부와 베이스 부분 (302) 의 상단부가 만나는 곳에서 개방된다. 구체적으로, 보어들 (354) 은 실린더형 베이스 (307) 의 하단부 및 베이스 부분 (302) 의 상단부에 개구부들 (355-1, 355-2) (집합적으로 개구부들 (355)) 을 갖는다. 보어들 (354) 의 개구부들 (355) 은 베이스 부분 (302) 의 OD와 같은 높이 (즉, 수평) 이다. Cross section A-A shows a plurality of bores 354 - 1 , 354 - 2 (hereafter bores 354 ) extending laterally outward and downward toward
보어들 (354) 은 샤워헤드 (300) 의 수직 축에 대해 예각으로 보어 (350) 의 원위 단부 (351) 로부터 하강한다. 보어들 (354) 은 후면 플레이트 (304) 의 원뿔형 부분 (309) 의 벽들에 평행할 수 있지만, 평행할 필요는 없다. 보어들 (354) 이 원뿔형 부분 (309) 의 벽들에 평행할 때, 보어들 (354) 각각과 베이스 부분 (302) 사이의 각도는 α이다. 2 개의 보어들 (354) 만이 도시되지만, 부가적인 보어들 (354) 이 유사하게 배치될 수 있다. 보어들 (354) 은 온도 센서를 위한 보어 (314) 와 간섭하지 않도록 배치된다 (도 12에 도시됨). 보어들 (354) 은 히터들을 위한 보어들 (312) 과 간섭하지 않도록 배치된다 (도 13에 도시됨). The bores 354 descend from the
베이스 부분 (302) 은 베이스 부분 (302) 을 통해 수평으로 드릴링된 복수의 보어들 (도 14a 및 도 14b에 도시됨) 에 의해 규정된 플레넘 (360) 을 포함한다. 플레넘 (360) 및 보어들은 도 14 및 도 15를 참조하여 상세히 도시되고 기술된다. 간략하게, 적어도 2 세트의 보어들이 베이스 부분 (302) 을 통해 교차-드릴링되어 교차-드릴링된 보어들의 교차부들에서 수직 필라들을 형성한다. 복수의 쓰루 홀들 (또한 오리피스들로 지칭됨) (322-1, 322-2, 322-3, …, 및 322-M) (집합적으로, 쓰루 홀들 (322)) (여기서, M은 양의 정수임) 이 베이스 부분 (302) 의 하단 표면 (313) 으로부터 필라들 둘레에 드릴링된다. 쓰루 홀들 (322) 은 베이스 부분 (302) 의 하단 표면 (313) 으로부터 교차-드릴링된 보어들에 의해 규정된 플레넘 (360) 내로 연장한다. 쓰루 홀들 (322) 및 플레넘 (360) 은 도 14 내지 도 18에 더 상세히 도시된다.
도 1a에 도시된 가스 전달 시스템 (130) 으로부터의 프로세스 가스들은 가스 유입구 (308), 보어 (350), 및 보어들 (354) 을 통해 흐른다. 링 (도 19 내지 도 21에 도시된 엘리먼트 (317)) 은 환형 플레넘 (362) 을 규정하는 베이스 부분 (302) 의 플랜지 (303) 및 후면 플레이트 (304) 의 실린더형 베이스 (307) 의 OD에 시일링으로 부착된다 (도 21에 도시됨). 환형 플레넘 (362) 은 링 (317), 후면 플레이트 (304) 의 실린더형 베이스 (307) 의 OD, 및 베이스 부분 (302) 의 OD 사이에 규정된다. 환형 플레넘 (362) 은 도 20 및 도 21을 참조하여 상세히 도시되고 기술된 바와 같이 교차-드릴링된 보어들에 의해 규정된 플레넘 (360) 과 유체로 연통한다. 따라서, 환형 플레넘 (362) 및 플레넘 (360) 은 링 (317) 에 의해 둘러싸인 단일 플레넘을 형성하고 이하에 집합적으로 플레넘 (360) 으로 지칭된다. 플레넘 (360) 은 쓰루 홀들 (322) 과 유체로 연통한다. 프로세스 가스들은 베이스 부분 (302) 의 OD에서 보어들 (354) 의 개구부들 (355) 을 통해 그리고 베이스 부분 (302) 의 플레넘 (360) 을 통해 흐른다 (도 14 및 도 15에 상세히 도시됨). 프로세스 가스들은 도 1a에 도시된 프로세싱 챔버 (102) 내로 쓰루 홀들 (322) 을 통해 나간다. Process gases from
도 12는 도 10에 도시된 라인 B-B를 따라 취해진 샤워헤드 (300) 의 단면을 도시한다. 단면 B-B는 온도 센서에 대한 보어 (314) 를 도시한다. 보어 (314) 는 스템 부분 (306) 을 통해 후면 플레이트 (304) 의 원뿔형 부분 (309) 내로 수직으로 하향으로 연장한다. 보어 (314) 는 샤워헤드 (300) 의 수직 축을 따라 베이스 부분 (302) 을 향해 연장한다. 보어 (314) 는 후면 플레이트 (304) 의 실린더형 베이스 (307) 내로 연장한다. 보어 (314) 는 베이스 부분 (302) 으로 연장하지 않는다. 단지 하나의 보어 (314) 가 도시되지만, 부가적인 온도 센서들을 위한 부가적인 보어들 (314) 이 유사하게 배치될 수 있다. 보어 (또는 보어들) (314) 는 (도 11에 도시된) 프로세스 가스들을 위한 보어들 (354) 과 간섭하지 않도록 배치된다. 보어 (또는 보어들) (314) 는 (도 13에 도시된) 히터들을 위한 보어들 (312) 과 간섭하지 않도록 배치된다.FIG. 12 shows a cross-section of
도 13은 도 10에 도시된 라인들 C-C를 따라 취해진 샤워헤드 (300) 의 단면을 도시한다. 단면 C-C는 히터들을 위한 보어들 (312) 을 상세히 도시한다. 보어들 (312) 은 샤워헤드 (300) 의 수직 축을 따라 스템 부분 (306) 을 통해 베이스 부분 (302) 을 향해 수직으로 하향 연장된다. 보어들 (312) 은 후면 플레이트 (304) 의 실린더형 베이스 (307) 내로 연장한다. 2 개의 보어들 (312) 만이 도시되지만, 부가적인 히터들을 위한 부가적인 보어들 (312) 이 유사하게 배치될 수 있다. 보어들 (312) 은 프로세스 가스들에 대한 보어들 (354) 과 간섭하지 않도록 배치된다 (도 11에 도시됨). 보어들 (312) 은 온도 센서를 위한 보어 (314) 와 간섭하지 않도록 배치된다 (도 12에 도시됨).FIG. 13 shows a cross-section of the
도 14a 및 도 14b는 도 9에 도시된 라인들 D-D를 따라 취해진 샤워헤드 (300) 의 단면을 도시한다. 도 14a에서, 단면 D-D는 교차-드릴링된 보어들 및 플레넘 (360) 을 도시한다. 따라서, 플레넘 (360) 은 크로스-보어드 (cross-bored) 플레넘 (360) 으로 지칭된다. 도시된 예에서, 2 세트들의 보어들은 베이스 부분 (302) 을 통해 직교로 (즉, 서로 수직으로) 교차-드릴링된다. 구체적으로, N이 양의 정수인, 제 1 보어들의 세트 (380-1, 380-2, 380-3, …380-N) (집합적으로, 제 1 세트의 보어들 (380)) 가 베이스 부분 (302) 을 통해 수평으로 드릴링된다. 제 1 세트의 보어들 (380) 는 제 1 축 (382) 을 따라 (즉, 제 1 축 (382) 에 평행한 베이스 부분 (302) 의 코드들을 따라) 드릴링된다. N이 양의 정수인 제 2 보어들의 세트 (390-1, 390-2, 390-3, …390-N) (집합적으로, 제 2 보어 세트 (390)) 가 베이스 부분 (302) 을 통해 수평으로 드릴링된다. 제 2 세트의 보어들 (390) 는 제 2 축 (392) 을 따라 (즉, 제 2 축 (392) 에 평행한 베이스 부분 (302) 의 코드들을 따라) 드릴링된다. 제 1 축 (382) 은 제 2 축 (392) 에 수직이다. 14A and 14B show cross-sections of the
제 1 보어들의 세트 및 제 2 보어들의 세트 (380, 390) 는 제 1 보어들의 세트 및 제 2 보어들의 세트 (380, 390) 의 교차점들에서 필라들 (370-1, 370-2, 370-3, …, 및 370-M) (집합적으로, 필라들 (370)) 을 생성하고, 여기서 M은 N보다 큰 양의 정수이다. 구체적으로, 제 1 보어들의 세트 및 제 2 보어들의 세트 (380, 390) 가 서로에 대해 수직으로 드릴링되기 때문에, 필라들 (370) 은 직사각형 형상이다. 보다 구체적으로, 도시된 예에서, 제 1 보어들의 세트 및 제 2 보어들의 세트 (380, 390) 의 보어들은 동일한 직경을 갖고 서로 등거리에 있다. 결과적으로, 필라들 (370) 은 정사각형 형상이다. The first set of bores and the second set of
필라들 (370) 은 베이스 부분 (302) 의 중심으로부터 베이스 부분 (302) 의 OD로 분포된다. 필라들 (370) 은 베이스 부분 (302) 의 하단 표면 (313) 으로부터 후면 플레이트 (304) 의 실린더형 베이스 (307) 로 열을 전도하는 것을 돕는다. 후면 플레이트 (304) 는 도 1a에 도시된 열 싱크 (113) 로 열을 전도한다. 필라들 (370) 은 샤워헤드 (300) 의 수직 축을 따라 열을 전도한다. 열 전도는 베이스 부분 (302) 및 후면 플레이트 (304) 에 걸친 방사상 온도 변화량들을 감소시킨다.The
제 1 보어들의 세트 및 제 2 보어들의 세트 (380, 390) 는 베이스 부분 (302) 내에 플레넘 (360) 을 규정한다. 필라들 (370) 은 플레넘 (360) 의 체적 (즉, 캐비티 또는 중공도) 을 감소시킨다. 즉, 필라들 (370) 은 플레넘 (360) 에 경도를 제공한다. 예를 들어, 필라들 (370) 은 플레넘 (360) 체적의 약 10 ％를 충진한다. 베이스 부분 (302) 의 하단 표면 (313) 으로부터 후면 플레이트 (304) 의 실린더형 베이스 (307) 로 필라들 (370) 에 의해 전도된 열의 양은 필라들 (370) 의 밀도에 정비례한다. 필라들 (370) 의 밀도는 플레넘 (360) 내의 베이스 부분 (302) 의 단위 면적 당 필라들 (370) 의 수이다. 즉, 필라들 (370) 에 의해 전도된 열의 양은 필라들 (370) 의 수에 정비례한다. 필라들 (370) 의 밀도는 기판 (106) 상에서 수행된 프로세스들의 요건들에 의해 명시된다. The first set of bores and the second set of
쓰루 홀들 (322) 은 베이스 부분 (302) 의 중심으로부터 베이스 부분 (302) 의 OD로 방사상으로 분포된다. 구체적으로, 쓰루 홀들 (322) 은 도시된 바와 같이 필라 (370) 각각 둘레에 드릴링된다. 쓰루 홀들 (322) 중 일부는 도 14a에서 보이지 않고 도 14b에서 상세히 도시된다. 도시된 예에서, 도 14b에 도시된 바와 같이, 제 1 보어들의 세트 및 제 2 보어들의 세트 (380, 390) 의 보어들이 동일한 직경이고 서로 등거리에 있을 때, 4 개의 필라들 (370) 은 정사각형 (371) 의 꼭짓점들 상에 놓인다. 4 개의 필라들 (370) 은 제 1 축 (382) 을 따른 2 개의 필라들 (370) 및 제 2 축 (392) 을 따른 2 개의 필라들 (370) 을 포함한다. 일 필라 (370) 는 정사각형 (371) 의 중심 (즉, 정사각형 (371) 의 대각선들의 교차점) 에 놓인다. 하나의 쓰루 홀 (322) 이 제 1 축 및 제 2 축 (382, 392) 을 따라 연속적인 필라 (370) 각각의 사이에 놓인다. 따라서, 2 개의 쓰루 홀들 (370) 이 사각형 (371) 의 대각선 각각 상에 놓인다. 부가적으로, 하나의 쓰루 홀 (322) 은 정사각형 (371) 의 각각의 측면의 중심에 놓인다. 따라서, 필라 (370) 각각은 8 개의 쓰루 홀들 (322) 에 의해 둘러싸인다. 8 개의 쓰루 홀들 (322) 은 다음과 같이 배치된다.The through
8 개의 쓰루 홀들 (322) 중, 4 개의 쓰루 홀들 (322) 의 제 1 세트는 정사각형 (396) 의 꼭짓점들 상에 놓인다. 정사각형 (396) 의 꼭짓점들은 정사각형 (371) 의 4 개의 측면들의 중심들에 놓인다. 4 개의 쓰루 홀들 (322) 의 제 2 세트는 사각형 (396) 의 4 개의 측면들의 중심들에 놓인다. 사각형 (371) 의 중심에 놓인 필라 (370) 는 또한 사각형 (396) 의 중심에 놓인다. 사각형 (396) 의 4 개의 측면들의 중심에 놓인 4 개의 쓰루 홀들 (322) 의 제 2 세트는 사각형 (371) 의 대각선들 상에 놓인다.Of the eight through
일부 예들에서, 제 1 세트의 보어들 (380) 내의 보어들 사이의 간격은 제 2 세트의 보어들 (390) 내의 간격과 상이할 수도 있다. 예를 들어, 제 1 세트의 보어들 (380) 내의 보어들은 제 1 거리만큼 서로 분리될 수도 있다. 제 2 세트의 보어들 (390) 내의 보어들은 제 2 거리만큼 서로 분리될 수도 있다. 다른 예들에서, 제 1 세트의 보어들 (380) 및/또는 제 2 세트의 보어들 (390) 의 보어들은 거리들을 점진적으로 가변함으로써 이격될 수도 있다 (즉, 서로 분리될 수도 있다). 예를 들어, 제 1 세트의 보어들 (380) 내 및/또는 제 2 세트의 보어들 (390) 내 보어들 사이의 거리는 베이스 부분 (302) 의 중심으로부터 베이스 부분 (302) 의 원주를 향해 증가할 수도 있다. 일부 예들에서, 제 1 세트의 보어들 (380) 및/또는 제 2 세트의 보어들 (390) 의 보어들 사이의 거리는 베이스 부분 (302) 의 중심으로부터 베이스 부분 (302) 의 원주를 향해 감소될 수도 있다. In some examples, the spacing between bores in the first set of
여전히 다른 예들에서, 제 1 세트의 보어들 (380) 및 제 2 세트의 보어들 (390) 내의 보어들의 수는 동일할 수도 있다. 추가 예들에서, 제 1 세트의 보어들 (380) 및/또는 제 2 세트의 보어들 (390) 의 보어들 중 일부는 생략될 수도 있다. 일부 예들에서, 제 1 세트의 보어들 (380) 및/또는 제 2 세트의 보어들 (390) 내 보어들의 직경들은 상기 기술된 간격 변동들과 유사하게 가변될 수도 있다. 여전히 다른 예들에서, 제 1 세트의 보어들 (380) 및/또는 제 2 세트의 보어들 (390) 의 보어들은 그룹들로 배열될 수도 있다. 이들 여전히 다른 예들에서, 보어들 사이의 간격 (즉, 거리) 및/또는 그룹들의 보어들의 직경들은 상기 기술된 바와 같이 가변될 수도 있다. In still other examples, the number of bores in first set of
또한, 2 세트의 보어들 (380, 390) 은 단지 예로서 도시된다. 일부 예들에서, 상이한 형상들의 필라들을 생성하는 추가적인 보어들의 세트들이 드릴링될 수 있다. 수량 (즉, 세트 내의 보어들의 수) 및/또는 직경의 변동들, 상기 기술된 보어들의 간격 및 그룹화의 변동들은 필라들의 상이한 패턴들을 생성하는 이들 부가적인 보어들의 세트들에 부가될 수 있다. 보어들의 배열은 기판 (106) 상에서 수행된 프로세스들에 의해 명시된 쓰루 홀들 (322) 의 패턴에 의해 지시될 수도 있다. Also, the two sets of
도 15는 도 9에 도시된 라인들 E-E를 따라 취해진 샤워헤드 (300) 의 단면을 도시한다. 단면 E-E는 플레넘 (360) 위에 놓인 베이스 부분 (302) 의 단면 (315) 을 도시한다. 섹션 (315) 은 베이스 부분 (302) 의 직경에 평행하고 샤워헤드 (300) 의 수직 축에 수직인 수평 평면을 따라 취해진다. 제 1 보어들의 세트 및 제 2 보어들의 세트 (380, 390) 및 플레넘 (360) 은 베이스 부분 (302) 의 섹션 (315) 아래에 놓인다. 제 1 보어들의 세트 및 제 2 보어들의 세트 (380, 390) 및 플레넘 (360) 은 베이스 부분 (302) 의 섹션 (315) 에 평행하다. 후면 플레이트 (304) 의 실린더형 베이스 (307) 는 베이스 부분 (302) 의 섹션 (315) 의 상단에 놓인다. 후면 플레이트 (304) 의 실린더형 베이스 (307) 는 베이스 부분 (302) 의 섹션 (315) 에 평행하다. FIG. 15 shows a cross-section of the
도 16은 도 9에 도시된 라인들 F-F를 따라 취해진 샤워헤드 (300) 의 저면도를 도시한다. 저면도는 베이스 부분 (302) 의 하단 표면 (313) 상에 배치된 쓰루 홀들 (322) 을 도시한다. 쓰루 홀들 (322) 은 도 14a 및 도 14b를 참조하여 상기 기술된 패턴으로 베이스 부분 (302) 의 하단 표면 (313) 상에 배치된다. 쓰루 홀들 (322) 이 베이스 부분 (302) 의 하단 표면 (313) 상에 배치될 수 있는 부가적인 대안적인 패턴들이 도 17 및 도 18에 도시된다. FIG. 16 shows a bottom view of the
도 17에 도시된 예에서, 쓰루 홀들 (322) 은 정사각형 패턴 또는 다이아몬드 형상 패턴으로 베이스 부분 (302) 의 하단 표면 (313) 상에 배치된다. 도 18에 도시된 예에서, 쓰루 홀들 (322) 은 도 16 및 도 17에 도시된 패턴들의 조합을 사용하여 배치된다. 조합 패턴은 또한 구획된 패턴 (zoned pattern) 이라고 한다. 도시된 바와 같이, 쓰루 홀들 (322) 의 제 1 부분은 베이스 부분 (302) 의 중심 영역 (또한 제 1 존 또는 내측 존으로 지칭됨) 에 도 17에 도시된 패턴으로 배열된다. 중심 영역은 베이스 부분 (302) 의 중심으로부터 베이스 부분 (302) 의 반경의 미리 결정된 부분으로 연장한다. 쓰루 홀들 (322) 의 제 2 부분은 베이스 부분 (302) 의 제 2 영역 (또한 제 2 존 또는 외측 존으로 지칭됨) 에 도 16에 도시된 패턴으로 배열된다. 제 2 영역은 중심 영역의 주변부 또는 OD로부터 베이스 부분 (302) 의 OD로 연장한다. 중심 영역 및 제 2 영역은 동심원이다. In the example shown in FIG. 17 , the through
대안적으로, 도시되지 않지만, 도 18에 도시된 패턴들은 반전될 수 있다. 즉, 반전된 패턴에서, 쓰루 홀들 (322) 의 제 1 부분은 제 2 영역에서 도 16에 도시된 패턴으로 배열된다. 또한, 반전된 패턴에서, 쓰루 홀들 (322) 의 제 2 부분은 중앙 영역에서 도 17에 도시된 패턴으로 배열된다. 단지 2 개의 동심 영역들이 도시되지만, 부가적인 동심 영역들이 사용될 수도 있다. 다양한 패턴들이 부가적인 동심 영역들에 쓰루 홀들 (322) 을 배치하도록 사용될 수도 있다. 또한, 도시되지 않지만, 쓰루 홀들 (322) 은 파이 형상 영역들 또는 존들에 배치될 수도 있다. 게다가, 도시되지 않지만, 쓰루 홀들 (322) 은 동심원 및 파이 형상 영역들 또는 존들의 조합으로 배치될 수도 있다.Alternatively, although not shown, the patterns shown in FIG. 18 may be reversed. That is, in the inverted pattern, the first portion of the through
도 19 내지 도 21은 상기 기술된 보어들 (354) 의 개구부들 (355) 을 커버하도록 사용된 링 (317) (또한 환형 시일링 부재로 지칭됨) 을 도시한다. 도 19는 샤워헤드 (300) 의 베이스 부분 (302) 및 실린더형 베이스 (307) 에 시일링으로 부착된 링 (317) 의 평면도를 도시한다. 링 (317) 은 하단 실린더형 부분 (317-1) 및 상부 환형 부분 (317-2) 을 갖는다. 하단 실린더형 부분 (317-1) 은 베이스 부분 (302) 의 플랜지 (303) 의 OD와 동일한 외경을 갖는다. 상부 환형 부분 (317-2) 은 처음에 하단 실린더형 부분 (317-1) 으로부터 수직으로 상향으로 연장한다. 이어서 상부 환형 부분 (317-2) 은 후면 플레이트 (304) 의 실린더형 베이스 (307) 를 향해 방사상 내측으로 연장한다. 상부 환형 부분 (317-2) 의 내경은 후면 플레이트 (304) 의 실린더형 베이스 (307) 의 OD와 동일하다. 링 (317) 은 모놀리식이다. 상부 환형 부분 (317-2) 의 원위 단부는 후면 플레이트 (304) 의 실린더형 베이스 (307) 에 시일링으로 부착된다. 하단 실린더형 부분 (317-1) 의 원위 단부는 베이스 부분 (302) 의 플랜지 (303) 에 시일링으로 부착된다. 19-21 show a ring 317 (also referred to as an annular sealing member) used to cover the openings 355 of the bores 354 described above. 19 shows a top view of a
도 20은 도 19에 도시된 라인들 G-G를 따라 취해진 링 (317) 의 단면을 도시한다. 도 21은 링 (317) 을 추가한 도 11에 도시된 샤워헤드 (300) 의 단면 A-A를 도시한다. 도 21은 상기 기술된 바와 같이 플랜지 (303) 및 후면 플레이트 (304) 의 실린더형 베이스 (307) 의 주변부 (OD) 에 시일링되게 부착된 링 (317) 을 도시한다. 링 (317) 은 보어들 (354) 로부터의 프로세스 가스들이 샤워헤드 (300) 를 벗어나는 (즉, 나가는) 것을 방지한다. 대신, 링 (317) 은 보어들 (354) 로부터 플레넘 (360) 내로 프로세스 가스들을 지향시키거나 라우팅한다. 베이스 부분 (302), 후면 플레이트 (304) 의 실린더형 베이스 (307), 링 (317), 제 1 보어들의 세트 및 제 2 보어들의 세트 (380, 390) 는 상기 기술된 플레넘 (360) 을 규정한다.FIG. 20 shows a cross section of
제 3 샤워헤드 (듀얼 플레넘, 모놀리식)3rd showerhead (dual plenum, monolithic)
도 22 내지 도 40은 제 3 샤워헤드 (400) 의 다양한 도면들을 도시한다. 도 22는 샤워헤드 (400) 의 측면도를 도시한다. 도 23은 샤워헤드 (400) 의 평면도를 도시한다. 도 24a 내지 도 40은 샤워헤드 (400) 의 다양한 단면도들을 도시한다. 단면도 각각은 샤워헤드 (400) 의 상이한 피처들을 도시한다. 22-40 show various views of the
샤워헤드 (400) 는 샤워헤드 (300) 와 달리, 샤워헤드 (400) 가 듀얼 플레넘 샤워헤드라는 점에서 샤워헤드 (300) 와 상이하다. 따라서, 샤워헤드 (300) 와 달리, 샤워헤드 (400) 는 도 1b에 도시된 바와 같이 2 개의 상이한 프로세스 가스들을 프로세싱 챔버 (102) 내로 공급하게 한다. 구체적으로, 도 24a 내지 도 40에 도시되고 이하에 더 상세히 기술된 바와 같이, 샤워헤드 (400) 는 2 개의 분리된 플레넘들을 규정한다. 2 개의 분리된 플레넘들은 서로 유체로 연통하지 않는다. 샤워헤드 (400) 는 2 개의 분리된 가스 유입구들을 포함한다. 2 개의 분리된 가스 유입구들은 도 1b에 도시된 가스 전달 시스템 (130) 으로부터 2 개의 분리된 프로세스 가스들을 수용한다. 2 개의 분리된 프로세스 가스들은 2 개의 분리된 플레넘들에 각각 공급된다. 샤워헤드 (400) 의 유입구들 및 플레넘들이 해체되기 (disjoint) 때문에, 2 개의 분리된 프로세스 가스들은 샤워헤드 (400) 내에서 혼합되지 않는다. 도시되지 않았지만, 샤워헤드 (400) 의 설계는 부가적인 프로세스 가스들을 샤워헤드 (400) 내로 별도로 공급하기 위해 부가적인 해체된 유입구들 및 플레넘들을 포함하도록 확장될 수 있다. The
샤워헤드 (300) 와 샤워헤드 (400) 사이의 부가적인 차이들은 도 22 내지 도 40을 참조하여 이하에 도시되고 기술된다. 이들 차이들을 제외하고, 샤워헤드 (400) 는 샤워헤드 (300) 와 유사하다. 따라서, 샤워헤드 (300) 와 동일한 참조 번호들이 샤워헤드 (300) 의 각각의 엘리먼트들 및 피처들과 유사한 샤워헤드 (400) 의 엘리먼트들 및 피처들을 식별하도록 사용되고, 이들의 기술은 간결함을 위해 반복되지 않는다. Additional differences between
도 22는 샤워헤드 (400) 가 가스 유입구 (308) (이하 제 1 가스 유입구 (308)) 및 제 2 가스 유입구 (311) 를 갖는 것을 도시한다. 제 1 가스 유입구 및 제 2 가스 유입구 (308, 311) 는 동축이다. 플레넘 (360) (이하 제 1 플레넘 (360)) 에 더하여, 샤워헤드 (400) 는 베이스 부분 (302) 내에 제 2 플레넘 (402) 을 더 포함한다. 제 2 플레넘 (402) 은 도 24a 내지 도 26 및 도 40을 참조하여 상세히 도시되고 기술된 바와 같이 베이스 부분 (302) 을 가로 질러 방사상으로 연장한다. 간략하게, 제 2 플레넘 (402) 은 제 1 플레넘 (360) 바로 위에 위치된다. 제 2 플레넘 (402) 은 제 1 플레넘 (360) 과 유체로 연통하지 않는다. 대신, 도 24a 내지 도 28c를 참조하여 도시되고 기술된 바와 같이, 제 1 플레넘 (360) 내의 필라들 (370) 의 상단부들은 제 2 플레넘 (402) 의 하단에 인접한다. 필라들 (370) 의 상단부들은 제 2 플레넘 (402) 의 하단으로부터, 필라들 (370) 을 통해, 그리고 베이스 부분 (302) 의 하단 표면 (313) 을 통해 연장하는 쓰루 홀들을 포함한다. 이에 따라, 필라들 (370) 의 쓰루 홀들은 제 2 플레넘 (402) 과 유체로 연통하지만 제 1 플레넘 (360) 과 유체로 연통하지 않는다. FIG. 22 shows that the
도 1b에 도시된 가스 전달 시스템 (130) 에 의해 공급된 제 1 가스는 제 1 가스 유입구 (308) 를 통해 흐른다. 구체적으로, 제 1 가스는 제 2 가스 유입구 (311) 의 외측 벽과 제 1 가스 유입구 (308) 의 내측 벽 사이의 환형 볼륨을 통해 흐른다. 제 2 가스는 도 1b에 도시된 가스 전달 시스템 (130) 에 의해 공급된 제 2 가스 유입구 (311) 를 통해 흐른다. 도 24a 내지 도 40을 참조하여 더 상세히 도시되고 기술된 바와 같이, 제 1 가스 및 제 2 가스는 제 1 가스 유입구 및 제 2 가스 유입구 (308, 311) 로부터 제 1 플레넘 및 제 2 플레넘 (360, 402) 내로 각각 연장하는 보어들을 통해 흐른다. A first gas supplied by the
도 23은 도 10에 도시된 모든 엘리먼트들을 도시하는 것에 더하여, 도 23이 상기 기술된 부가적인 제 2 가스 유입구 (311) 를 도시한 것을 제외하고 도 10과 동일하다.FIG. 23 is the same as FIG. 10 except that in addition to showing all the elements shown in FIG. 10 , FIG. 23 shows the additional
도 24a는 도 23에 도시된 라인 A-A를 따라 취해진 샤워헤드 (400) 의 단면을 도시한다. 도 24a는 다음의 추가 사항을 제외하고 도 11과 동일하다. 이하, 보어 (350) 는 제 1 보어 (350) 로 지칭된다. 제 2 보어 (404) 는 제 2 가스 유입구 (311) 로부터 스템 부분 (306) 을 통해 베이스 부분 (302) 을 향해 수직으로 하향 연장된다. 제 2 보어 (404) 는 샤워헤드 (400) 의 수직 축을 따라 후면 플레이트 (304) 의 원뿔형 부분 (309) 내로 연장한다. 샤워헤드 (400) 의 수직 축은 샤워헤드 (300) 의 수직 축과 유사하고 따라서 간결성을 위해 재규정되지 않았다. 보어 (404) 는 스템 부분 (306) 의 중심을 통해 그리고 후면 플레이트 (304) 의 중심을 통해 샤워헤드 (400) 의 베이스 부분 (302) 의 상부 영역 (406) 내로 연장한다. 보어 (404) 의 원위 단부 (405) 는 제 2 플레넘 (402) 의 중심에서 제 2 플레넘 (402) 에 연결된다. 제 2 플레넘 (402) 은 도 24b 내지 도 24e를 참조하여 이하에 더 상세히 도시되고 기술된다. FIG. 24A shows a cross-section of
도 24b 및 도 24c는 제 2 플레넘 (402) 을 보다 상세히 도시하는 베이스 부분 (302) 의 측면도들을 도시한다. 도 24b에서, 제 2 플레넘 (402) 은 베이스 부분 (302) 의 상부 영역 (406) 에 형성된다. 베이스 부분 (302) 의 상부 영역 (406) 은 제 1 플레넘 (360) 의 상부 표면 (410) 바로 위에 놓인다. 제 2 플레넘 (402) 은 상부 영역 (406) 으로부터 재료를 제거함으로써 형성된다. 재료는 복수의 개구부들 (432-1, 432-2, 432-3, …, 및 432-N (집합적으로, 개구부들 (432)) 을 통해 보어들을 교차-드릴링함으로써 상부 영역 (406) 으로부터 제거되고, 여기서 N은 양의 정수이다. 개구부들 (432) 은 베이스 부분 (302) 의 측벽들 (408) 상에 형성된다. 보어들은 제 1 축 및 제 2 축 (382, 392) 을 따라 (즉, 제 1 축 및 제 2 축 (382, 392) 에 평행한 베이스 부분 (302) 의 코드들을 따라) 상부 영역 (406) 을 통해 교차-드릴링된다. 보어들은 제 1 보어들의 세트 및 제 2 보어들의 세트 (380, 390) 가 제 1 플레넘 (360) 을 형성하도록 드릴링되는 방식과 유사하게 상부 영역 (406) 을 통해 교차-드릴링된다. 24B and 24C show side views of the
상부 영역 (406) 내의 교차-드릴링된 보어들은 복수의 필라들 (433-1, 433-2, 433-3, …, 및 433-M) (집합적으로 필라들 (433)) 을 생성하고, 여기서 M은 양의 정수이다. 상부 영역 (406) 의 교차-드릴링된 보어들은 제 1 플레넘 (360) 의 상부 표면 (410) 바로 위의 상부 영역 (406) 내 (즉, 제 2 플레넘 (402) 내) 에 필라들 (433) 을 생성한다. 보어들은 제 1 플레넘 (360) 의 제 1 보어들의 세트 및 제 2 보어들의 세트 (380, 390) 에 대해 평행하고 간극으로 상부 영역 (406) 을 통해 교차-드릴링된다. 제 1 플레넘 (360) 의 제 1 보어들의 세트 및 제 2 보어들의 세트 (380, 390) 는 제 2 플레넘 (402) 바로 아래 (즉, 제 1 플레넘 (360) 의 상부 표면 (410) 바로 아래) 에 드릴링된다. 보어들은 제 2 플레넘 (402) 내의 필라들 (433) 이 제 1 플레넘 (360) 의 필라들 (370) 에 대해 간극이도록 상부 영역 (406) 을 통해 교차-드릴링된다. 제 1 플레넘 (360) 의 필라들 (370) 은 제 1 플레넘 (360) 의 상부 표면 (410) 과 수평 (같은 높이) 이고 제 2 플레넘 (402) 의 하단부에 인접한다.The cross-drilled bores in
도 24c에서, 링 (434) (또한 환형 시일링 부재로 지칭됨) 이 베이스 부분 (302) 의 상부 영역 (406) 에 시일링으로 부착된다. 링 (434) 은 제 2 플레넘 (402) 을 형성하도록 베이스 부분 (302) 의 측벽들 (408) 상의 개구부들 (432) 을 커버한다. 일부 예들에서, 도시되지 않았지만, 플러그들은 제 2 플레넘 (402) 을 형성하도록 베이스 부분 (302) 에 링 (434) 을 부착하는 대신 개구부들 (432) 을 폐쇄하도록 개구부들 (432) 내로 삽입될 수 있다. 링 (434) 이 베이스 부분 (302) 의 상부 영역 (406) 에 시일링으로 부착될 때 (또는 플러그들이 개구부들 (432) 을 폐쇄하도록 사용됨), 링 (434) (또는 플러그들) 은 제 1 플레넘 및 제 2 플레넘들 (360, 402) 로부터의 프로세스 가스들이 서로 혼합되는 것을 방지한다. In FIG. 24C , a ring 434 (also referred to as an annular sealing member) is attached as a seal to the
따라서, 제 2 플레넘 (402) 은 베이스 부분 (302) 의 상부 영역 (406), 제 1 플레넘 (360) 의 상부 표면 (410), 개구부들 (432) 사이의 베이스 부분 (302) 의 측벽들 (408) 의 부분들, 및 이 베이스 부분 (302) 의 측벽들 (408) 의 부분들 및 개구부들 (432) 을 커버하는 링 (434) (또는 플러그들) 에 의해 규정된다. 제 2 플레넘 (402) 은 베이스 부분 (302) 을 가로 질러 방사상으로 연장하고 샤워헤드 (400) 의 수직 축에 수직인 평면에 놓인다. Accordingly, the
도 24a에서, 제 2 플레넘 (402) 은 보어들 (354) 사이에 놓인다. 구체적으로, 제 2 플레넘 (402) 은 보어들 (354) 의 개구부들 (355) 이 놓인 평면 바로 아래에 놓인다. M이 양의 정수인, 복수의 쓰루 홀들 (420-1, 420-2, 420-3, …, 및 420-M) (집합적으로 쓰루 홀들 (420)) 이 제 2 플레넘 (402) 의 하단부에서 드릴링된다. 쓰루 홀들 (420) 은 베이스 부분 (302) 의 하단 표면 (313) 을 통해 그리고 필라들 (370) 의 중심 (필라 (370) 당 하나의 쓰루 홀 (420)) 을 통해 드릴링된다. 쓰루 홀들 (420) 은 제 2 플레넘 (402) 과 유체로 연통하지만 제 1 플레넘 (360) 과 유체로 연통하지 않는다. 도 24d, 도 24e, 및 도 27a 내지 도 28c를 참조하여 더 상세히 도시되고 기술된 바와 같이, 제 2 플레넘 (402) 의 쓰루 홀들 (420) 은 제 1 플레넘 (360) 의 쓰루 홀들 (322) 과의 간극에 배치된다. 제 2 플레넘 (402) 의 필라들 (433) 은 제 1 플레넘 (360) 의 필라들 (370) 과의 간극에 배치된다.24A, the
제 1 가스는 제 1 가스 유입구 (308) 를 통해, 보어들 (350 및 354), 제 1 플레넘 (360), 및 쓰루 홀들 (322) 을 통해 도 1b에 도시된 프로세싱 챔버 (102) 내로 흐른다. 제 2 가스는 제 2 가스 유입구 (311) 를 통해, 보어 (404), 제 2 플레넘 (402), 및 쓰루 홀들 (420) 을 통해 도 1b에 도시된 프로세싱 챔버 (102) 내로 흐른다. 도 24a에 도시된 나머지 특징들은 도 11을 참조하여 도시되고 기술되고, 이들의 기술은 간결성을 위해 생략된다.A first gas flows through the
도 24d 및 도 24e는 도 24b에 도시된 라인들 P-P를 따라 취해진 제 2 플레넘 (402) 의 단면을 도시한다. 단면은 제 2 플레넘 (402) 내의 필라들 (433) 및 쓰루 홀들 (420) 의 레이아웃을 도시한다. 도 24d에서, 필라들 (433) 의 레이아웃은 도 14a 및 도 14b에 도시된 필라들 (370) 의 레이아웃과 유사하고 따라서 간결성을 위해 다시 기술되지 않는다. 필라들 (433) 은 필라들 (370) 과 구조적으로 그리고 기능적으로 유사하다. 따라서, 샤워헤드 (300) 를 참조하여 상기 기술된 필라들 (370) 의 모든 구조적 및 기능적 상세들은 필라들 (433) 에 동일하게 적용되고 따라서 간결성을 위해 반복되지 않는다. 쓰루 홀들 (420) 의 레이아웃은 도 24e를 참조하여 이하에 기술된다. 24D and 24E show cross-sections of the
도 24e에서, 쓰루 홀들 (420) 은 필라들 (433) 각각 사이에 배치된다. 구체적으로, 개구부들 (432) 을 통해 드릴링된 보어들이 동일한 직경이고 서로 등거리에 있을 때, 4 개의 필라들 (433) 이 사각형 (371) 의 꼭짓점들 상에 놓인다. 4 개의 필라들 (433) 은 제 1 축 (382) 을 따른 2 개의 필라들 (433) 및 제 2 축 (392) 을 따른 2 개의 필라들 (433) 을 포함한다. 하나의 필라 (433) 는 정사각형 (371) 의 중심에 (즉, 정사각형 (371) 의 대각선들의 교차점에) 놓인다. 하나의 쓰루 홀 (420) 은 제 1 축 및 제 2 축 (382, 392) 을 따라 연속적인 필라 (433) 각각 사이에 놓인다. 따라서, 2 개의 쓰루 홀들 (420) 이 사각형 (371) 의 대각선 각각 상에 놓인다. 정사각형 (371) 의 대각선들 상에 놓인 4 개의 쓰루 홀들 (420) 은 또한 정사각형 (396) 의 꼭짓점들 상에 놓인다. 정사각형 (396) 의 꼭짓점들은 정사각형 (371) 의 4 개의 측면들의 중심들에 놓인다. 결과적으로, 사각형 (371) 의 중심에 놓인 필라 (370) 는 또한 사각형 (396) 의 중심에 놓인다. In FIG. 24E , through
따라서, 필라 (433) 각각은 상기 기술된 정사각형 패턴의 4 개의 쓰루 홀들 (420) 에 의해 둘러싸인다. 제 1 플레넘 (360) 의 필라들 (370) 에 대한 쓰루 홀들 (420) 의 배열이 도 29를 참조하여 이하에 도시되고 기술된다. 도 24b 내지 도 24e에 도시된 제 2 플레넘 (402) 의 이들 피처들 (예를 들어, 필라들 (433), 보어들, 개구부들 (432), 및 링 (434)) 은 도 25, 도 26, 및 도 40에서 생략된다 (그러나 내부에 존재하는 것으로 추정됨). 이들 피처들은 샤워헤드 (400) 의 다른 부가적인 특징들의 예시를 단순화하기 위해 도 25, 도 26, 및 도 40에서 생략되지만 내부에 존재하는 것으로 추정된다.Accordingly, each of the
도 25는 도 23에 도시된 라인 B-B를 따라 취해진 샤워헤드 (400) 의 단면을 도시한다. 도 25는 도 12에 도시된 모든 엘리먼트들을 도시하는 것에 더하여, 도 25는 상기 기술된 제 2 가스 유입구 (311), 보어 (404), 제 2 플레넘 (402), 링 (434), 및 쓰루 홀들 (420) 을 도시하는 것을 제외하고는 도 12와 동일하다. 도 25에 도시된 필라들 (370) 및 쓰루 홀들 (322) 의 배열은 도 12에 도시된 필라들 (370) 및 쓰루 홀들 (322) 의 배열과 또한 상이하다. 도 25의 필라들 (370) 과 쓰루 홀들 (322) 의 상이한 배열은 도 27a 내지 도 28c를 참조하여 보다 상세히 도시되고 기술된다. 도 25에 도시된 나머지 특징들은 도 12를 참조하여 도시되고 기술되고 따라서 이들의 기술은 간결성을 위해 생략된다.FIG. 25 shows a cross-section of the
도 26은 도 23에 도시된 라인들 C-C를 따라 취해진 샤워헤드 (400) 의 단면을 도시한다. 도 26은 도 13에 도시된 모든 엘리먼트들을 도시하는 것에 더하여, 도 26은 상기 기술된 제 2 가스 유입구 (311), 보어 (404), 제 2 플레넘 (402), 링 (434), 및 쓰루 홀들 (420) 을 도시하는 것을 제외하고는 도 13과 동일하다. 도 26에 도시된 필라들 (370) 및 쓰루 홀들 (322) 의 배열은 도 13에 도시된 필라들 (370) 및 쓰루 홀들 (322) 의 배열과 또한 상이하다. 도 26의 필라들 (370) 과 쓰루 홀들 (322) 의 상이한 배열은 도 27a 내지 도 28c를 참조하여 보다 상세히 도시되고 기술된다. 도 26에 도시된 나머지 특징들은 도 13을 참조하여 도시되고 기술되고 따라서 이들의 기술은 간결성을 위해 생략된다.FIG. 26 shows a cross-section of the
도 27a 내지 도 28c는 제 1 플레넘 (360) 을 상세히 도시하는 도 22에 도시된 라인들 D-D를 따라 취해진 베이스 (302) 의 단면들을 도시한다. 도 27a 내지 도 27c는 필라들 (370) 및 쓰루 홀들 (322, 420) 이 배치된 제 1 패턴을 도시한다. 도 28a 내지 도 28c는 필라들 (370) 및 쓰루 홀들 (322, 420) 이 배치된 제 2 패턴을 도시한다. 제 2 패턴은 이하에 상세히 기술된 바와 같이 제 2 패턴이 제 1 패턴보다 부가적인 쓰루 홀들 (322) 을 포함한다는 점에서 제 1 패턴과 상이하다. 도 27a 및 도 27b에서 보이지 않는 쓰루 홀들 (322) 중 일부는 도 27b, 도 27c, 도 28b 및 도 28에 상세히 도시된다.27A-28C show cross-sections of
제 1 패턴 및 제 2 패턴은 다음과 같이 도 14a 및 도 14b에 도시된 패턴과 상이하다. 도 14a 및 도 14b에서, 제 1 보어들의 세트 및 제 2 보어들의 세트 (380, 390) 는 베이스 부분 (302) 의 중심이 필라 (370) 를 갖도록 드릴링된다. 대조적으로, 도 27a 내지 도 28c에 도시된 바와 같이, 제 1 보어들의 세트 및 제 2 보어들의 세트 (380, 390) 는 베이스 부분 (302) 의 중심이 필라 (370) 대신 쓰루 홀 (322) 을 갖도록 드릴링된다. 도 14a 및 도 14b에서, 제 1 보어들의 세트 및 제 2 보어들의 세트 (380, 390) 의 보어들은 베이스 부분 (302) 의 중심에서 교차하지 않는다. 대조적으로, 도 27a 내지 도 28c에서, 제 1 보어들의 세트 및 제 2 보어들의 세트 (380, 390) 의 보어들은 베이스 부분 (302) 의 중심에서 교차한다.The first pattern and the second pattern differ from the patterns shown in Figs. 14A and 14B as follows. 14A and 14B , the first set of bores and the second set of
이에 더하여, 도 14a 및 도 14b에서, 필라들 (370) 은 샤워헤드 (300) 가 제 2 플레넘 (402) 을 포함하지 않기 때문에 쓰루 홀들 (420) 을 포함하지 않는다. 대조적으로, 샤워헤드 (400) 는 제 2 플레넘 (402) 을 포함하기 때문에, 도 27a 내지 도 28c에 도시된 제 1 패턴 및 제 2 패턴의 필라들 (370) 은 도 27a 내지 도 28c에 도시된 바와 같은 쓰루 홀들 (420) 을 포함한다. 도 27b 및 도 28b에서, 제 1 보어들의 세트 및 제 2 보어들의 세트 (380, 390) 의 보어들이 동일한 직경이고 서로 등거리에 있을 때, 쓰루 홀들 (420) 은 정사각형 (371) 의 중심 및 꼭짓점들에 놓인다.Additionally, in FIGS. 14A and 14B , the
도 27a 및 도 27b에서, 제 1 보어들의 세트 및 제 2 보어들의 세트 (380, 390) 의 나머지 부분들에서 (즉, 베이스 부분 (302) 의 중심으로부터 방사상으로 외향인 베이스 부분 (302) 의 영역에서), 필라들 (370) 의 제 1 패턴 및 쓰루 홀들 (322) 은 도 14a 및 도 14b에 부재된 부가적인 쓰루 홀들 (420) 을 제외하고, 도 14a 및 도 14b에 도시된 것과 동일하고 2 개의 다른 차이점들이 있다. 첫째로, 도 27a 및 도 27b에 도시된 제 1 패턴은 도 14a 및 도 14b에 도시된 패턴에 부재하는 부가적인 쓰루 홀들 (420) 을 포함한다. 둘째로, 도 27a 및 도 27b에 도시된 제 1 패턴은 도 14b 및 도 28b에 도시된 사각형 (396) 의 4 개의 측면들의 중심에 놓인 쓰루 홀들 (322) 을 포함하지 않는다. 27A and 27B , in remaining portions of the first set of bores and the second set of
도 28a 및 도 28b에서, 제 1 보어들의 세트 및 제 2 보어들의 세트 (380, 390) 의 나머지 부분들에서 (즉, 베이스 부분 (302) 의 중심으로부터 방사상으로 외향인 베이스 부분 (302) 의 영역에서), 도 14a 및 도 14b에 부재인 부가적인 쓰루 홀들 (420) 을 제외하고, 필라들 (370) 및 쓰루 홀들 (322) 의 제 2 패턴은 도 14a 및 도 14b에 도시된 바와 동일하다. 28A and 28B , in remaining portions of the first set of bores and the second set of
제 1 패턴 및 제 2 패턴에서, 도 27a, 도 27c, 도 28a 및 도 28c에 도시된 바와 같이, 베이스 부분 (302) 의 중심은 쓰루 홀 (322) 을 갖는다. 제 1 보어들의 세트 및 제 2 보어들의 세트 (380, 390) 의 보어들이 동일한 직경이고 서로 등거리에 있을 때, 베이스 부분 (302) 의 중심에서 쓰루 홀 (322) 에 바로 인접한 필라들 (370) 의 중심들은 정사각형 (450) 의 꼭짓점들 상에 놓인다. 결과적으로, 필라들 (370) 의 각각의 중심에 있는 필라들 (370) 의 쓰루 홀들 (420) 은 사각형 (450) 의 꼭짓점들에 놓인다. 베이스 부분 (302) 의 중심에 있는 쓰루 홀 (322) 은 정사각형 (450) 의 중심에 놓인다. 즉, 베이스 부분 (302) 의 중심에 있는 쓰루 홀 (322) 은 정사각형 (450) 의 대각선들의 교차점에 놓인다. 사각형들 (450 및 371) 의 측면은 동일하다.In the first pattern and the second pattern, as shown in FIGS. 27A, 27C, 28A and 28C, the center of the
도 27c에 도시된 패턴에 이어서 도 27a에서, 베이스 부분 (302) 의 중심으로부터 방사상 외향인 베이스 부분 (302) 의 영역에서, 도 27b에 도시된 필라들 (370), 쓰루 홀들 (420), 및 쓰루 홀들 (322) 의 패턴은 제 1 축 및 제 2 축 (382, 392) 을 따라 연장한다 (즉, 복제한다). Following the pattern shown in FIG. 27C, in FIG. 27A, in the area of
도 28a 및 도 28c에 도시된 바와 같이, 도 28c의, 제 2 패턴에서 필라들 (370), 쓰루 홀들 (420), 및 쓰루 홀들 (322) 의 패턴은 4 개의 부가적인 쓰루 홀들 (322) 이 사각형 (450) 의 4 개의 측면들의 중심들에 놓인 것을 제외하고 도 27c에 도시된 패턴과 동일하다. As shown in FIGS. 28A and 28C, the pattern of
도 28b에 도시된 패턴은 도 28b에 도시된 바와 같이 필라들 (370) 의 중심들에 쓰루 홀들 (420) 의 추가를 제외하고 도 14b에 도시된 패턴과 동일하다. 도 28c에 도시된 패턴에 후속하여, 도 28a에서, 베이스 부분 (302) 의 중심으로부터 방사상 외향인 베이스 부분 (302) 의 영역에서, 도 28b에 도시된 필라들 (370), 쓰루 홀들 (420), 및 쓰루 홀들 (322) 의 패턴이 제 1 축 및 제 2 축 (382, 392) 을 따라 연장한다 (즉, 복제한다).The pattern shown in FIG. 28B is identical to the pattern shown in FIG. 14B except for the addition of through
도 27a 내지 도 28c에서, 베이스 부분 (302) 의 중심에서 도 27c 및 도 28c에 도시된 패턴들을 유지하는 동안 제 1 보어들의 세트 및 제 2 보어들의 세트 (380, 390) 의 배열들 및 기하 구조들에 대해 도 14a 및 도 14b를 참조하여 기술된 변형 예를 참조한다. 이 변형들은 간결함을 위해 다시 기술되지 않는다. 또한, 대응하는 변형들이 또한 제 2 플레넘 (402) 을 형성하도록 사용된 보어들을 드릴링하는데 채용될 수 있다.27a-28c, the arrangements and geometry of the first set of bores and the second set of
도 29 내지 도 37은 도 22에 도시된 라인들 E-E를 따라 취해진 베이스 부분 (302) 의 단면들을 도시한다. 필라들 (433) 은 쓰루 홀들 (322) 의 예시들 및 필라들 (370) 과의 정렬을 단순화하도록 생략된다 (그러나 존재하는 것으로 추정된다). 도 29 내지 도 37 각각은 상이한 프로세스 요건들에 따라 샤워헤드 (400) 내에서 사용될 수 있는 상이한 패턴의 쓰루 홀들 (420) 을 도시한다. 도 29 내지 도 37 각각은 필라들 (370) 의 중심에 있는 제 2 플레넘 (402) 및 쓰루 홀들 (420) 의 평면도를 도시한다. 필라들 (370) 은 가시적이지 않지만 필라들 (370) 의 중심과 쓰루 홀들 (420) 의 정렬을 예시하기 위해 점선들로 도시된다. 29-37 show cross-sections of
예를 들어, 도 29는 도 27a 및 도 28a에 도시된 바와 같이 베이스 부분 (302) 내에 배치된 필라들 (370) 및 쓰루 홀들 (420) 을 도시한다. 일부 예들에서, 쓰루 홀들 (420) 은 도 27a 및 도 28a에 도시된 바와 같이 베이스 부분 (302) 전체에 배치되는 대신 존들 (즉, 베이스 부분 (302) 의 하나 이상의 영역들) 에 배치될 수 있다. 예를 들어, 존들은 방사상, 방위각, 또는 이들의 조합일 수 있다. 쓰루 홀들 (420) 의 구획화된 배열들의 다양한 예들이 도 30 내지 도 37에 도시된다.For example, FIG. 29
예를 들어, 도 30은 베이스 부분 (302) 내의 외측 방사상 존 (460) 에 배치된 쓰루 홀들 (420) 을 도시한다. 외측 방사상 존 (460) 은 베이스 부분 (302) 의 중심으로부터 베이스 부분 (302) 의 OD로 미리 결정된 거리로 연장한다. 도 31은 베이스 부분 (302) 내의 내측 방사상 존 (470) 에 배치된 쓰루 홀들 (420) 을 도시한다. 내측 방사상 존 (470) 은 베이스 부분 (302) 의 중심으로부터 베이스 부분 (302) 의 중심으로부터 미리 결정된 거리까지 연장한다.For example, FIG. 30 shows through
다른 예들에서, 도 32는 베이스 부분 (302) 내의 동심 방사상 존들 (480 및 490) 에 배치된 쓰루 홀들 (420) 을 도시한다. 방사상 존 (480) 은 내측 방사상 존이고, 방사상 존 (490) 은 방사상 존 (480) 과 동심원으로 배치된 외측 방사상 존이다. 방사상 존은 베이스 부분 (302) 의 중심으로부터 베이스 부분 (302) 의 중심으로부터 제 1 미리 결정된 거리까지 연장한다. 방사상 존 (490) 은 베이스 부분 (302) 의 중심으로부터 제 2 미리 결정된 거리로부터 베이스 부분 (302) 의 OD까지 연장한다. 제 2 미리 결정된 거리는 제 1 미리 결정된 거리보다 크다.In other examples, FIG. 32 shows through
다른 예들에서, 도 33 및 도 34는 방위각 존들에 배치된 쓰루 홀들 (420) 을 도시한다. 예를 들어, 도 33은 베이스 부분 (302) 의 제 2 사분면, 제 3 사분면, 및 제 4 사분면 (좌표 기하 구조에서와 같이) 에 배치된 쓰루 홀들 (420) 을 도시한다. 대안적으로, 도시되지 않지만, 쓰루 홀들 (420) 은 베이스 부분 (302) 의 4 개의 사분면들 중 임의의 하나에 배치될 수 있다. 또 다른 예에서, 도 34는 베이스 부분 (302) 의 제 2 사분면 및 제 4 사분면에 배치된 쓰루 홀들 (420) 을 도시한다. 대안적으로, 도시되지 않지만, 쓰루 홀들 (420) 은 베이스 부분 (302) 의 제 1 및 제 2 사분면, 제 1 사분면 및 제 4 사분면, 제 2 사분면 및 제 3 사분면, 또는 제 3 사분면 및 제 4 사분면에 배치될 수 있다. 여전히 다른 예들에서, 도 35 내지 도 37은 베이스 부분 (302) 내의 방사상 및 방위각 존들의 다양한 조합들로 배열된 쓰루 홀들 (420) 의 예들을 도시한다. 기판 (106) 을 프로세싱하는 요건들에 기초한 다양한 다른 구성들이 고려된다.In other examples, FIGS. 33 and 34 show through
도 38은 도 22에 도시된 라인들 F-F를 따라 취해진 샤워헤드 (400) 의 저면도를 도시하고 베이스 부분 (302) 의 하단 표면 (313) 상에 배치된 쓰루 홀들 (322, 420) 을 도시한다. 쓰루 홀들 (322, 420) 은 도 27a 내지 도 27c를 참조하여 상기 기술된 패턴으로 배열된다. FIG. 38 shows a bottom view of
도 39는 쓰루 홀들 (322, 420) 이 베이스 부분 (302) 의 하단 표면 (313) 상에 배치될 수 있는 대안적인 패턴의 예를 도시한다. 이 예에서, 쓰루 홀들 (322, 420) 은 도 28a 내지 도 28c를 참조하여 상기 기술된 패턴으로 배열된다. 39 shows an example of an alternative pattern in which through
도 40은 도 21에 도시된 모든 엘리먼트들을 도시하는 것에 더하여, 도 40은 상기 기술된 제 2 가스 유입구 (311), 보어 (404), 제 2 플레넘 (402), 링 (434), 및 쓰루 홀들 (420) 을 도시하는 것을 제외하고는 도 21과 동일하다. In addition to showing all the elements shown in FIG. 21, FIG. 40 also shows the
제 4 샤워헤드 (듀얼 플레넘, 비모놀리식)4th showerhead (dual plenum, non-monolithic)
도 41 내지 도 49는 제 4 샤워헤드 (500) 의 다양한 도면들을 도시한다. 도 41은 샤워헤드 (500) 의 측면도를 도시한다. 도 42는 샤워헤드 (500) 의 평면도를 도시한다. 도 43 내지 도 49는 샤워헤드 (500) 의 다양한 단면도들을 도시한다. 단면도 각각은 샤워헤드 (500) 의 상이한 피처들을 도시한다. 41-49 show various views of the
샤워헤드 (500) 는 샤워헤드 (200) 와 달리, 샤워헤드 (500) 가 듀얼 플레넘 샤워헤드라는 점에서 샤워헤드 (200) 와 상이하다. 따라서, 샤워헤드 (200) 와 달리, 샤워헤드 (500) 는 도 1b에 도시된 바와 같이 2 개의 상이한 프로세스 가스들을 프로세싱 챔버 (102) 내로 공급하게 한다. 구체적으로, 도 41 내지 도 49에 도시되고 이하에 더 상세히 기술된 바와 같이, 샤워헤드 (500) 는 서로 해체되고 서로 유체로 연통하지 않는 2 개의 분리된 플레넘들을 규정한다. 샤워헤드 (500) 는 도 1b에 도시된 가스 전달 시스템 (130) 으로부터 2 개의 분리된 프로세스 가스들을 수용하는 2 개의 분리된 가스 유입구들을 포함한다. 2 개의 분리된 프로세스 가스들은 2 개의 분리된 플레넘들에 각각 공급된다. 샤워헤드 (500) 의 유입구들 및 플레넘들이 해체되기 때문에, 2 개의 분리된 프로세스 가스들은 샤워헤드 (500) 내에서 혼합되지 않는다. 도시되지 않았지만, 샤워헤드 (500) 의 설계는 부가적인 프로세스 가스들을 샤워헤드 (500) 내로 별도로 공급하기 위해 부가적인 해체된 유입구들 및 플레넘들을 포함하도록 확장될 수 있다. The
샤워헤드 (200) 와 샤워헤드 (500) 사이의 부가적인 차이들은 도 41 내지 도 49를 참조하여 이하에 도시되고 기술된다. 이들 차이들을 제외하고, 샤워헤드 (500) 는 샤워헤드 (200) 와 유사하다. 따라서, 샤워헤드 (200) 와 동일한 참조 번호들이 샤워헤드 (200) 의 각각의 엘리먼트들 및 피처들과 유사한 샤워헤드 (500) 의 엘리먼트들 및 피처들을 식별하도록 사용되고, 이들의 기술은 간결함을 위해 반복되지 않는다. Additional differences between
도 41은 샤워헤드 (500) 가 가스 유입구 (208) (이하 제 1 가스 유입구 (208)) 및 제 2 가스 유입구 (508) 를 갖는다는 것을 도시한다. 제 1 가스 유입구 및 제 2 가스 유입구 (208, 508) 은 동축이다. 제 2 가스 유입구 (508) 는 제 1 가스 유입구 (208) 를 둘러싸고 제 1 가스 유입구 (208) 와 유체로 연통하지 않는다. 플레넘 (224) (이하 제 1 플레넘 (224)) 에 더하여, 샤워헤드 (500) 는 후면 플레이트 (204) 의 실린더형 베이스 (207) 의 하단 중심 영역 (534) 의 베이스 부분 (202) 위에 배치된 제 2 플레넘 (502) 을 더 포함한다. 제 2 플레넘 (502) 은 베이스 부분 (202) 의 상단 표면 (205) 및 후면 플레이트 (204) 의 실린더형 베이스 (207) 의 하단 표면 (211) 에 인접한다. 제 2 플레넘 (502) 은 도 43a 내지 도 49를 참조하여 상세히 도시되고 기술된 바와 같이 실린더형 베이스 (207) 의 하단 중심 영역 (534) 을 가로 질러 방사상으로 연장한다. 41 shows that the
간략하게, 제 2 플레넘 (502) 은 제 1 플레넘 (224) 바로 위에 위치되고 제 1 플레넘 (224) 과 유체로 연통하지 않는다. 대신, 도 43a 내지 도 49를 참조하여 도시되고 기술된 바와 같이, 제 1 플레넘 (224) 내의 필라들 (220) 의 상단부들은 제 2 플레넘 (502) 의 하단에 인접한다. 필라들 (220) 의 상단부들은 제 2 플레넘 (502) 의 하단으로부터, 필라들 (220) 을 통해, 그리고 베이스 부분 (202) 의 하단 표면 (213) 을 통해 연장하는 쓰루 홀들 (이후 도면들에 도시됨) 을 포함한다. 이에 따라, 필라들 (220) 의 쓰루 홀들은 제 2 플레넘 (502) 과 유체로 연통하지만 제 1 플레넘 (224) 과 유체로 연통하지 않는다. 이에 더하여, 도 43a 내지 도 49를 참조하여 도시되고 기술된 바와 같이, 제 2 플레넘 (502) 은 이하에 더 상세히 기술된 바와 같이 경도 및 따라서 제 2 플레넘 (502) 을 통한 열 전도를 증가시키기 위해 제 1 플레넘 (224) 내의 필라들 (220) 과 유사한 필라들을 포함한다.Briefly, the
도 1b에 도시된 가스 전달 시스템 (130) 에 의해 공급된 제 1 가스는 제 1 가스 유입구 (208) 를 통해 흐른다. 구체적으로, 제 1 가스는 제 2 가스 유입구 (508) 의 외측 벽과 제 1 가스 유입구 (208) 의 내측 벽 사이의 환형 볼륨을 통해 흐른다. 도 1b에 도시된 가스 전달 시스템 (130) 에 의해 공급된 제 2 가스는 제 2 가스 유입구 (508) 를 통해 흐른다. 도 43a 내지 도 49를 참조하여 더 상세히 도시되고 기술된 바와 같이, 제 1 가스 및 제 2 가스는 제 1 가스 유입구 및 제 2 가스 유입구 (208, 508) 로부터 제 1 플레넘 및 제 2 플레넘 (224, 502) 내로 각각 연장하는 보어들을 통해 흐른다. A first gas supplied by the
도 42는 도 3에 도시된 모든 엘리먼트들을 도시하는 것에 더하여, 도 42가 상기 기술된 부가적인 제 2 가스 유입구 (508) 를 도시한 것을 제외하고 도 3과 동일하다.FIG. 42 is the same as FIG. 3 except that in addition to showing all the elements shown in FIG. 3 , FIG. 42 shows the additional
도 43a는 도 42에 도시된 라인 A-A를 따라 취해진 샤워헤드 (500) 의 단면도를 도시한다. 도 43a는 다음의 추가 사항을 제외하고 도 7a와 동일하다. 이하, 보어 (250) 는 제 1 보어 (250) 로 지칭된다. 제 2 보어 (504) 는 제 2 가스 유입구 (508) 로부터 베이스 부분 (202) 을 향해 수직으로 하향 연장된다. 제 2 보어 (504) 는 스템 부분 (206) 을 통해 샤워헤드 (500) 의 수직 축을 따라 후면 플레이트 (204) 의 원뿔형 부분 (209) 내로 연장한다. 샤워헤드 (500) 의 수직 축은 샤워헤드 (200) 의 수직 축과 유사하고 따라서 간결성을 위해 재정의되지 않는다. 제 2 보어 (504) 는 스템 부분 (206) 의 중심을 통해 그리고 후면 플레이트 (204) 의 중심을 통해 연장한다. 제 2 보어 (504) 는 후면 플레이트 (204) 의 실린더형 베이스 (207) 의 하단 표면 (211) 을 향해 연장한다. 보어 (504) 의 원위 단부 (505) 는 제 2 플레넘 (502) 의 중심에서 제 2 플레넘 (502) 에 연결된다. 제 2 플레넘 (502) 은 도 43b, 도 43c, 도 46 및 도 47을 참조하여 이하에 더 상세히 도시되고 기술된다. FIG. 43A shows a cross-sectional view of
도 43b는 제 2 플레넘 (502) 을 보다 상세히 도시하는 후면 플레이트 (204) 의 실린더형 베이스 (207) 의 하단 중심 영역 (534) 의 측면도를 도시한다. 실린더형 베이스 (207) 의 하단 중심 영역 (534) 은 실린더형 베이스 (207) 의 상부 영역 (506) 과 실린더형 베이스 (207) 의 하단 표면 (211) 사이에 놓인다. 즉, 실린더형 베이스 (207) 의 하단 중심 영역 (534) 은 실린더형 베이스 (207) 의 상부 영역 (506) 과 베이스 부분 (202) 의 상단 표면 (205) 사이에 놓인다. 하단 중심 영역 (534) 은 실린더형 베이스 (207) 와 동심원이다. 하단 중심 영역 (534) 은 실린더형 베이스 (207) 보다 작은 직경을 갖는다. 하단 중심 영역 (534) 은 베이스 부분 (202) 의 림 (203) 의 ID보다 작은 직경을 갖는다. 하단 중심 영역 (534) 은 베이스 부분 (202) 의 제 1 플레넘 (224) 바로 위에 놓인다. 하단 중심 영역 (534) 은 252-1 및 252-2에서 베이스 부분 (202) 의 제 1 플레넘 (224) 에 연결되는 보어들 (254) 의 원위 단부들 사이에 놓인다.43B shows a side view of the lower
제 2 플레넘 (502) 은 하단 중심 영역 (534) 에 리세스 (535) 를 형성하도록 하단 중심 영역 (534) 으로부터 재료를 제거함으로써 (머시닝함으로써) 하단 중심 영역 (534) 에 형성된다. 리세스 (535) 는 실린더형이다. 리세스 (535) 는 하단 중심 영역 (534) 보다 작은 직경을 갖는다. 리세스 (535) 는 깊이 h1을 갖는다. 하단 중심 영역 (534) 보다 약간 작은 직경 및 보다 작은 높이를 갖는 금속 플레이트 (550) 가 필라들 (520-1, 520-2, 520-3, …, 및 520-N) (집합적으로 필라들 (520)) 을 형성하도록 머시닝되고, 여기서 N은 양의 정수이다. 필라들 (520) 은 샤워헤드 (500) 의 수직 축에 평행한 금속 플레이트 (550) 로부터 리세스 (535) 내로 수직으로 상향으로 연장한다. 금속 플레이트 (550) 와 필라들 (520) 의 결합된 높이 h2는 리세스 (535) 의 깊이 h1과 동일하다. 따라서, 금속 플레이트 (550) 가 리세스 (535) 내로 삽입될 때, 필라들 (520) 은 리세스 (535) 의 상부 에지와 콘택트한다 (즉, 필라들 (520) 은 하단 중심 영역 (534) 과 콘택트한다). 필라들 (520) 은 하단 중심 영역 (534) 의 중심으로부터 리세스 (535) 의 OD를 향해 분포된다. 필라들 (520) 은 간극이지만 제 1 샤워헤드 (200) 를 참조하여 상기 기술되고 도 46 및 도 47을 참조하여 더 상세히 설명된 바와 같이 제 1 플레넘 (224) 의 필라들 (220) 과 구조적으로 그리고 기능적으로 유사하다. The
금속 플레이트 (550) 의 하단부가 실린더형 베이스 (207) 의 하단 표면 (211) 과 수평 (같은 높이) 이 되도록 금속 플레이트 (550) 는 리세스 (535) 내로 삽입되고 하단 중심 영역 (534) 에 시일링으로 부착된다. 제 2 플레넘 (502) 은 하단 중심 영역 (534), 금속 플레이트 (550), 리세스 (535), 및 필라들 (520) 에 의해 규정된다. 금속 플레이트 (550) 는 제 1 플레넘 (224) 으로부터 제 2 플레넘 (502) 을 분리하고 시일링한다. 금속 플레이트 (550) 가 하단 중심 영역 (534) 에 시일링으로 부착될 때, 금속 플레이트 (550) 는 2 개의 플레넘들로부터 프로세스 가스들이 서로 혼합되는 것을 방지한다. 따라서, 하단 중심 영역 (534) 및 금속 플레이트 (550) 는 제 2 플레넘 (502) 을 규정한다. The
제 2 플레넘 (502) 은 실린더형 베이스 (207) 의 하단 중심 영역 (534) 을 가로 질러 방사상으로 연장한다. 제 2 플레넘 (502) 은 샤워헤드 (500) 의 수직 축에 수직인 평면에 놓인다. 필라들 (520) 은 경도를 증가시키고 따라서 필라들 (220) 과 동일한 방식으로 제 2 플레넘 (502) 을 통한 열 전도를 증가시킨다. 즉, 샤워헤드 (200) 를 참조하여 상기 기술된 필라들 (220) 의 모든 특성들 (예를 들어, 설계 특징들 및 제약들) 은 필라들 (520) 에 동일하게 적용되고 따라서 간결성을 위해 반복되지 않는다. A
제 2 플레넘 (502) 은 샤워헤드 (500) 의 수직 축을 따라 베이스 부분 (202) 의 제 1 플레넘 (224) 바로 위에 놓인다. 따라서, 제 1 플레넘 (224) 을 갖는 베이스 부분 (202) 이 제 1 플레넘과 제 2 플레넘 (224, 502) 사이에 개재되는 금속 플레이트 (550) 와 함께 후면 플레이트 (204) 에 부착될 때, 제 1 플레넘 (224) 의 필라들 (220) 은 제 2 플레넘 (502) 의 하단부에 인접한다. 제 1 플레넘 (224) 의 필라들 (220) 은 후면 플레이트 (204) 의 제 2 플레넘 (502) 의 필라들 (520) 에 대해 간극이다. The
도 43c는 제 2 플레넘 (502) 을 규정하는 또 다른 방식을 도시한다. 필라들 (520) 을 형성하도록 금속 플레이트 (550) 를 머시닝하는 대신, 실린더형 베이스 (207) 의 하단 중심 영역 (534) 은 리세스 (535) 내에 필라들 (520) 을 형성하도록 머시닝될 수 있다. 필라들 (520) 은 실린더형 베이스 (207) 의 상부 영역 (506) 으로부터 리세스 (535) 를 통해 연장한다. 필라들 (520) 은 샤워헤드 (500) 의 수직 축에 평행한 실린더형 베이스 (207) 의 하단 표면 (211) 을 향해 연장한다. 필라들 (520) 의 높이는 리세스 (535) 의 깊이 h1과 동일하다. 하단 중심 영역 (534) 상에 형성된 필라들 (520) 은 그렇지 않으면 금속 플레이트 (550) (도 43b에 도시됨) 상에 형성된 필라들 (520) 과 동일하다. 필라들 (520) 이 없는 금속 플레이트 (553) 는 금속 플레이트 (550) 가 제 2 플레넘 (502) 을 규정하기 위해 상기 기술된 바와 같이 하단 중심 영역 (534) 에 부착되는 것과 동일한 방식으로 하단 중심 영역 (534) 에 시일링으로 부착된다. 필라들 (520) 은 금속 플레이트 (553) 와 콘택트한다. 제 1 플레넘 (224) 을 갖는 베이스 부분 (202) 은 제 1 플레넘과 제 2 플레넘 (224, 502) 사이에 개재된 금속 플레이트 (553) 와 함께 후면 플레이트 (204) 에 부착된다. 제 2 플레넘 (502) 은 하단 중심 영역 (534), 금속 플레이트 (553), 리세스 (535), 및 필라들 (520) 에 의해 규정된다. 43C shows another way to define the
실린더형 베이스 (207) 의 하단 중심 영역 (534) 에 형성된 필라들 (520) 은 경도를 증가시키고 따라서 필라들 (220) 과 동일한 방식으로 제 2 플레넘 (502) 을 통한 열 전도를 증가시킨다. 즉, 샤워헤드 (200) 를 참조하여 상기 기술된 필라들 (220) 의 모든 특성들 (예를 들어, 설계 특징들 및 제약들) 은 필라들 (520) 에 동일하게 적용되고 따라서 간결성을 위해 반복되지 않는다.The
도 43d는 제 1 플레넘 및 제 2 플레넘 (224, 502) 모두를 형성하는 대안적인 방식을 도시한다. 예를 들어, 리세스 (535) 는 실린더형 베이스 (207) 의 하단 중심 영역 (534) 에서 머시닝될 수 있다. 리세스 (536) 는 베이스 부분 (202) 의 상단 표면 (205) 으로부터 재료를 제거함으로써 베이스 부분 (202) 내에서 머시닝될 수 있다. 리세스 (536) 는 또한 실린더형이고 베이스 부분 (202) 과 동심원이다. 리세스 (536) 의 직경은 베이스 부분 (202) 의 림 (203) 의 ID와 동일하다. 리세스 (536) 의 직경은 리세스 (535) 의 직경보다 크다. 리세스 (536) 는 깊이 h3을 갖는다. 리세스 (536) 는 보어들 (254) 이 베이스 부분 (202) 에 연결되는 곳까지 베이스 부분 (202) 내에서 방사상으로 252-1, 252-2까지 연장한다. 따라서, 베이스 부분 (202) 이 실린더형 베이스 (207) 에 부착될 때, 보어들 (254) 은 리세스 (536) 와 유체로 연통한다.43D shows an alternative way of forming both the first and
하단 중심 영역 (534) 보다 약간 작은 직경을 갖는 금속 플레이트 (551) 는 금속 플레이트 (551) 의 상단 표면 및 하단 표면 상에 필라들 (520, 220) 을 형성하도록 머시닝될 수 있다. 필라들 (520) 은 샤워헤드 (500) 의 수직 축에 평행한 금속 플레이트 (551) 로부터 리세스 (535) 내로 수직으로 상향으로 연장한다. 금속 플레이트 (551) 가 실린더형 베이스 (207) 의 하단 중심 영역 (534) 에 부착될 때, 필라들 (520) 은 리세스 (535) 의 상부 에지와 콘택트한다 (즉, 필라들 (520) 은 하단 중심 영역 (534) 과 콘택트한다). 필라들 (220) 은 샤워헤드 (500) 의 수직 축에 평행한 금속 플레이트 (551) 로부터 리세스 (536) 내로 수직으로 하향으로 연장한다. 금속 플레이트 (551) 가 실린더형 베이스 (207) 의 하단 중심 영역 (534) 에 부착되고 베이스 부분 (202) 이 실린더형 베이스 (207) 에 부착될 때, 필라들 (220) 은 리세스 (536) 의 하부 에지와 콘택트한다 (즉, 필라들 (220) 은 베이스 부분 (202) 과 콘택트함). A
금속 플레이트 (551) 가 상기 기술된 바와 같이 실린더형 베이스 (207) 의 하단 중심 영역 (534) 에 시일링 부착될 때, 제 2 플레넘 (502) 은 하단 중심 영역 (534), 금속 플레이트 (551) 의 상단 표면, 리세스 (535), 및 필라들 (520) 에 의해 식별된다. 그 후, 베이스 부분 (202) 이 실린더형 베이스 (207) 에 시일링 부착될 때, 제 1 플레넘 (224) 은 베이스 부분 (202), 금속 플레이트 (551) 의 하단 표면, 리세스 (536), 및 필라들 (220) 에 의해 규정된다. 금속 플레이트 (551) 가 실린더형 베이스 (207) 의 하단 중심 영역 (534) 에 시일링 부착될 때, 금속 플레이트 (551) 의 하단 표면은 실린더형 베이스 (207) 의 하단 표면 (211) 과 수평 (같은 높이) 이다. 따라서, 베이스 부분 (202) 이 실린더형 베이스 (207) 에 시일링 부착될 때, 필라들 (220) 은 실린더형 베이스 (207) 의 하단 표면 (211) 아래로 제 1 플레넘 (224) 내로 연장하고 베이스 부분 (202) 의 리세스 (536) 의 하단에 인접한다. 따라서, 쓰루 홀들 (522) 은 베이스 부분 (202) 의 하단 표면 (213) 으로부터 필라들 (520) 을 통해 제 2 플레넘 (502) 내로 드릴링될 수 있다.When the
리세스 (535) 는 상기 기술된 바와 같이 깊이 h1을 갖는다. 리세스 (536) 는 깊이 h3을 갖는다. 금속 플레이트 (550) 의 하단 표면으로부터 필라들 (520) 의 상단까지의 높이 h2는 리세스 (535) 의 깊이 h1과 동일하다. 필라들 (220) 의 높이 h4는 리세스 (536) 의 깊이 h3과 동일하다. 필라들 (520) 의 상단으로부터 필라들 (220) 의 하단까지 측정된 금속 플레이트 (551) 의 결합된 두께는 h2+h3이다. 필라들 (520) 은 하단 중심 영역 (534) 의 중심으로부터 리세스 (535) 의 OD를 향해 분포된다. 필라들 (220) 은 베이스 부분 (202) 의 중심으로부터 베이스 부분 (202) 내의 리세스 (536) 의 OD를 향해 분포된다. 필라들 (520) 은 제 1 플레넘 (224) 내의 필라들 (220) 과의 간극이고 쓰루 홀들 (522) 과 정렬된다 (후술됨). 쓰루 홀들 (222) 은 베이스 부분 (202) 의 하단 표면 (213) 으로부터 리세스 (536) 내로 (즉, 제 1 플레넘 (224) 내로) 드릴링된다. 쓰루 홀들 (522) 은 베이스 부분 (202) 의 하단 표면 (213) 으로부터, 금속 플레이트 (551) 를 통해 (즉, 필라들 (520) 을 통해) 리세스 (535) 내로 (즉, 제 2 플레넘 (502) 내로) 드릴링된다. 따라서, 제 1 플레넘 및 제 2 플레넘 (224, 502) 은 해체된다 (즉, 서로 유체로 연통하지 않는다).
금속 플레이트 (551) 상에 형성된 필라들 (520 및 230) 은 경도를 증가시키고 따라서 필라들 (220) 과 동일한 방식으로 제 1 플레넘 및 제 2 플레넘 (224, 502) 을 통한 열 전도를 증가시킨다. 즉, 샤워헤드 (200) 를 참조하여 상기 기술된 필라들 (220) 의 모든 특성들 (예를 들어, 설계 특징들 및 제약들) 은 금속 플레이트 (551) 상에 형성된 필라들 (520 및 230) 에 동일하게 적용되고 따라서 간결성을 위해 반복되지 않는다.
도 43a에서, 복수의 쓰루 홀들 (522-1, 522-2, 522-3, …, 및 522-M) (집합적으로 쓰루 홀들 (522)) (M은 양의 정수) 이 베이스 부분 (202) 의 하단 표면 (213) 을 통해 드릴링된다. 쓰루 홀들 (522) 은 필라들 (220) 의 중심 (필라 (220) 당 하나의 쓰루 홀 (522)) 을 통해 그리고 도 43B 및 도 43c에 도시된 금속 플레이트 (550) 를 통해 드릴링된다. 쓰루 홀들 (522) 은 제 2 플레넘 (502) 과 유체로 연통하지만 제 1 플레넘 (224) 과 유체로 연통하지 않는다. 도 44 내지 도 47을 참조하여 더 상세히 도시되고 기술된 바와 같이, 제 2 플레넘 (502) 의 필라들 (520) 은 필라들 (220) 과 간극에 배치된다. 제 2 플레넘 (502) 의 쓰루 홀들 (522) 은 쓰루 홀들 (222) 과의 간극에 배치된다. 43A, a plurality of through-holes 522-1, 522-2, 522-3, ..., and 522-M (collectively through-holes 522), where M is a positive integer, is a base portion 202 ) is drilled through the
제 1 가스는 제 1 가스 유입구 (208) 를 통해, 보어들 (250 및 254), 제 1 플레넘 (224), 및 쓰루 홀들 (222) 을 통해 도 1b에 도시된 프로세싱 챔버 (102) 내로 흐른다. 제 2 가스는 제 2 가스 유입구 (508) 를 통해, 보어 (504), 제 2 플레넘 (502), 및 필라들 (220) 의 쓰루 홀들 (522) 을 통해 도 1b에 도시된 프로세싱 챔버 (102) 내로 흐른다. 도 43a에 도시된 나머지 특징들은 도 7a를 참조하여 도시되고 기술되고 따라서, 이들의 기술은 간결성을 위해 생략된다.A first gas flows through the
도 44 및 도 45는 제 1 플레넘 (224) 을 상세히 도시하는 도 41에 도시된 라인들 D-D를 따라 취해진 베이스 부분 (202) 의 단면의 평면도를 도시한다. 도 45는 도 44에서보다 상세히 엘리먼트들 (220, 222, 520, 및 522) 의 패턴을 도시한다. 베이스 부분 (202) 의 단면의 평면도는 도 44 및 도 45 모두를 참조하여 기술된다. 도 44 및 도 45는 도 4 및 도 5와 달리 도 44 및 도 45에서, 제 1 플레넘 (224) 의 필라들 (220) 은 쓰루 홀들 (522) (필라 (220) 당 하나의 쓰루 홀 (522)) 을 부가적으로 포함하는 것을 제외하고 도 4 및 도 5와 동일하다. 쓰루 홀들 (522) 은 베이스 부분 (202) 의 하단 표면 (213), 제 1 플레넘 (224) 의 필라들 (220), 베이스 부분 (202) 의 상단 표면 (205), 및 금속 플레이트 (550) 를 통해 드릴링된다. 따라서, 쓰루 홀들 (522) 은 제 2 플레넘 (502) 과 유체로 연통하지만 제 1 플레넘 (224) 과 유체로 연통하지 않는다. 쓰루 홀들 (522) 은 하단 중심 영역 (534) 의 중심으로부터 하단 중심 영역 (534) 의 OD를 향해 분포된다. 쓰루 홀들 (522) 은 도 4 및 도 5를 참조하여 기술된 필라들 (220) 의 기하학적 배열을 따르고 따라서 간결성을 위해 반복되지 않는다.44 and 45 show top views of a cross section of
도 46 및 도 47은 제 2 플레넘 (502) 을 상세히 도시하는 도 41에 도시된 라인들 E-E를 따라 취해진 후면 플레이트 (204) 의 실린더형 베이스 (207) 의 하단 중심 영역 (534) 의 단면의 평면도를 도시한다. 도 46은 제 2 플레넘 (502) 의 필라들 (520) 및 쓰루 홀들 (522) 의 배열을 도시한다. 도 47은 필라들 (520) 및 쓰루 홀들 (522) 의 패턴을 상세히 도시한다.46 and 47 are cross-sectional views of the
도 46에서, 필라들 (520) 및 쓰루 홀들 (522) 은 제 1 축 및 제 2 축 (221, 223) 을 따라 제 2 플레넘 (502) 내에 배치된다. 필라들 (520) 및 쓰루 홀들 (522) 은 하나의 쓰루 홀 (522) 이 제 1 축 및 제 2 축 (221, 223) 을 따라 2 개의 필라들 (520) 사이에 놓이도록 배치된다. In FIG. 46 ,
도 47에서, 쓰루 홀들 (522) 은 육각형 (230) 의 꼭짓점들 상에 배치된다. 하나의 쓰루 홀 (522) 이 육각형 (230) 의 중심에 놓인다. 결과적으로, 제 2 플레넘 (502) 바로 아래에 놓인 제 1 플레넘 (224) 의 필라들 (220) 이 또한 꼭짓점들 상에 그리고 육각형 (230) 의 중심에 배치되기 때문에, 제 2 플레넘 (502) 의 쓰루 홀 (522) 각각은 샤워헤드 (500) 의 수직 축을 따라 제 1 플레넘 (224) 의 필라 (220) 와 정렬된다. In FIG. 47 , through
부가적으로, 육각형 (230) 각각에서, 하나의 필라 (520) 는 제 1 축 및 제 2 축 (221, 223) 을 따라 2 개의 쓰루 홀들 (522) 사이에 놓인다. 이에 따라, 제 2 플레넘 (502) 의 필라 (520) 각각은 도 45에 도시된 바와 같이 제 1 플레넘 (224) 의 육각형 (230) 에 배치된 2 개의 필라들 (220) 사이에 놓인 제 1 플레넘 (224) 의 2 개의 쓰루 홀들 (222) 위에 놓인다. 따라서, 제 2 플레넘 (502) 의 필라들 (520) 은 제 1 플레넘 (224) 의 필라들 (220) 에 대해 간극이다. 제 2 플레넘 (502) 의 쓰루 홀들 (522) 은 제 1 플레넘 (224) 의 필라들 (220) 과 정렬될 뿐만 아니라 또한 제 1 플레넘 (224) 의 쓰루 홀들 (222) 에 대해 간극이다.Additionally, in each
도 48은 도 42에 도시된 선 B-B를 따라 취해진 샤워헤드 (500) 의 단면을 도시한다. 도 48은 도 6에 도시된 모든 엘리먼트들을 도시하는 것에 더하여, 도 48은 상기 기술된 부가적인 제 2 가스 유입구 (508), 보어 (504), 필라들 (520) 및 쓰루 홀들 (522) 을 갖는 제 2 플레넘 (502) 을 도시하는 것을 제외하고는 도 6과 동일하다. FIG. 48 shows a cross-section of the
도 49는 도 42에 도시된 라인들 C-C를 따라 취해진 샤워헤드 (200) 의 단면을 도시한다. 도 48은 도 6에 도시된 모든 엘리먼트들을 도시하는 것에 더하여, 도 48은 상기 기술된 부가적인 제 2 가스 유입구 (508), 보어 (504), 필라들 (520) 및 쓰루 홀들 (522) 을 갖는 제 2 플레넘 (502) 을 도시하는 것을 제외하고는 도 6과 동일하다. FIG. 49 shows a cross-section of the
본 개시 전반에 걸쳐, 필라들 및 쓰루 홀들의 육각형들 및 육각형 패턴들이 참조된다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, 육각형은 정육각형을 포함한다. 대안적으로, 육각형 패턴은 또한 정삼각형들로 배열된 패턴들을 포함하는 것으로 보일 수 있다. 이에 따라, 상기 기술된 필라들 및 쓰루 홀들의 육각형 패턴들에서, 필라들 및 쓰루 홀들의 육각형 단위 셀은 정육각형 형상의 단위 셀 또는 정삼각형 형상의 단위 셀을 포함할 수 있다.Throughout this disclosure reference is made to hexagons and hexagonal patterns of pillars and through holes. As used herein, hexagon includes regular hexagons. Alternatively, the hexagonal pattern can also be seen to include patterns arranged in equilateral triangles. Accordingly, in the above-described hexagonal patterns of pillars and through-holes, the hexagonal unit cells of the pillars and through-holes may include regular hexagonal unit cells or equilateral triangular unit cells.
또한, 본 개시 전반에 걸쳐, 듀얼 플레넘 샤워헤드들의 가스 유입구들은 동축인 것으로 도시되고 기술된다. 대신, 가스 유입구들 및 대응하는 보어들은 나란히 (즉, 서로 인접하게) 배치될 수 있다. 대안적으로, 유입구들 및 각각의 보어들은 다른 방식들로 배열될 수 있다.Also, throughout this disclosure, the gas inlets of dual plenum showerheads are shown and described as being coaxial. Instead, the gas inlets and corresponding bores may be arranged side by side (ie adjacent to each other). Alternatively, the inlets and respective bores may be arranged in other ways.
전술한 기술은 본질적으로 단지 예시이고, 어떠한 방식으로도 본 개시, 이의 적용 예, 또는 사용들을 제한하도록 의도되지 않는다. 본 개시의 광범위한 교시들은 다양한 형태들로 구현될 수 있다. 따라서, 본 개시가 특정한 예들을 포함하지만, 본 개시의 진정한 범위는 다른 수정들이 도면들, 명세서, 및 이하의 청구항들의 연구 시 자명해질 것이기 때문에 이렇게 제한되지 않아야 한다. 방법의 하나 이상의 단계들은 본 개시의 원리들을 변경하지 않고 상이한 순서로 (또는 동시에) 실행될 수도 있다는 것이 이해되어야 한다. The foregoing description is merely illustrative in nature and is not intended to limit the present disclosure, its applications, or uses in any way. The broad teachings of this disclosure may be embodied in a variety of forms. Thus, although this disclosure includes specific examples, the true scope of the disclosure should not be so limited as other modifications will become apparent upon a study of the drawings, specification, and claims below. It should be understood that one or more steps of a method may be performed in a different order (or concurrently) without altering the principles of the present disclosure.
또한, 실시 예들 각각이 특정한 피처들을 갖는 것으로 상기 기술되었지만, 본 개시의 임의의 실시 예에 대해 기술된 이들 피처들 중 임의의 하나 이상의 피처들은, 조합이 명시적으로 기술되지 않더라도 임의의 다른 실시 예들의 피처들에서 그리고/또는 피처들과 조합하여 구현될 수 있다. 즉, 기술된 실시 예들은 상호 배타적이지 않고, 하나 이상의 실시 예들의 다른 실시 예들과의 치환들이 본 개시의 범위 내에 남는다. Further, while each of the embodiments is described above as having specific features, any one or more of these features described for any embodiment of the present disclosure may be used in any other embodiment, even if the combination is not explicitly described. may be implemented in and/or in combination with features of That is, the described embodiments are not mutually exclusive, and permutations of one or more embodiments with other embodiments remain within the scope of the present disclosure.
엘리먼트들 간 (예를 들어, 모듈들, 회로 엘리먼트들, 반도체 층들, 등 간) 의 공간적 및 기능적 관계들은, “연결된 (connected)”“인게이지된 (engaged)”“커플링된 (coupled)” “인접한 (adjacent)”“옆에 (next to)”“의 상단에 (on top of)”“위에 (above)”“아래에 (below)”및 “배치된 (disposed)”을 포함하는, 다양한 용어들을 사용하여 기술된다. “직접적 (direct)”인 것으로 명시적으로 기술되지 않는 한, 제 1 엘리먼트와 제 2 엘리먼트 간의 관계가 상기 개시에서 기술될 때, 이 관계는 제 1 엘리먼트와 제 2 엘리먼트 사이에 다른 중개하는 엘리먼트들이 존재하지 않는 직접적인 관계일 수 있지만, 또한 제 1 엘리먼트와 제 2 엘리먼트 사이에 (공간적으로 또는 기능적으로) 하나 이상의 중개하는 엘리먼트들이 존재하는 간접적인 관계일 수 있다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, 구 A, B, 및 C 중 적어도 하나는 비배타적인 논리 OR를 사용하여, 논리적으로 (A 또는 B 또는 C) 를 의미하는 것으로 해석되어야 하고, “적어도 하나의 A, 적어도 하나의 B, 및 적어도 하나의 C”를 의미하는 것으로 해석되지 않아야 한다.Spatial and functional relationships between elements (eg, between modules, circuit elements, semiconductor layers, etc.) are “connected,” “engaged,” “coupled” “adjacent” “next to” “on top of” “above” “below” “below” and “disposed” described using terms. Unless explicitly stated as “direct,” when a relationship between a first element and a second element is described in the above disclosure, the relationship is such that other intermediary elements between the first element and the second element It may be a direct relationship that does not exist, but it may also be an indirect relationship in which one or more intervening elements (spatially or functionally) exist between the first element and the second element. As used herein, at least one of the phrases A, B, and C should be interpreted to mean logically (A or B or C), using a non-exclusive logical OR, and “at least one A , at least one B, and at least one C”.
일부 구현 예들에서, 제어기는 상기 기술된 예들의 일부일 수도 있는 시스템의 일부이다. 이러한 시스템들은 프로세싱 툴 또는 툴들, 챔버 또는 챔버들, 프로세싱용 플랫폼 또는 플랫폼들, 및/또는 특정 프로세싱 컴포넌트들 (웨이퍼 페데스탈, 가스 플로우 시스템, 등) 을 포함하는, 반도체 프로세싱 장비를 포함할 수 있다. 이들 시스템들은 반도체 웨이퍼 또는 기판의 프로세싱 이전에, 프로세싱 동안에, 그리고 프로세싱 이후에 그들의 동작을 제어하기 위한 전자장치와 통합될 수도 있다. 전자장치는 시스템 또는 시스템들의 다양한 컴포넌트들 또는 하위부분들을 제어할 수도 있는 “제어기”로서 지칭될 수도 있다. In some implementations, the controller is part of a system that may be part of the examples described above. Such systems can include semiconductor processing equipment, including a processing tool or tools, a chamber or chambers, a platform or platforms for processing, and/or certain processing components (wafer pedestal, gas flow system, etc.). These systems may be integrated with electronics to control their operation before, during, and after processing of a semiconductor wafer or substrate. An electronic device may be referred to as a “controller” that may control various components or sub-portions of a system or systems.
제어기는, 시스템의 프로세싱 요건들 및/또는 타입에 따라서, 프로세싱 가스들의 전달, 온도 설정사항들 (예를 들어, 가열 및/또는 냉각), 압력 설정사항들, 진공 설정사항들, 전력 설정사항들, 무선 주파수 (RF) 생성기 설정사항들, RF 매칭 회로 설정사항들, 주파수 설정사항들, 플로우 레이트 설정사항들, 유체 전달 설정사항들, 위치 및 동작 설정사항들, 툴 및 다른 이송 툴들 및/또는 특정 시스템과 연결되거나 인터페이싱된 로드 록들 내외로의 웨이퍼 이송들을 포함하는, 본 명세서에 개시된 프로세스들 중 임의의 프로세스들을 제어하도록 프로그래밍될 수도 있다. The controller controls delivery of processing gases, temperature settings (eg, heating and/or cooling), pressure settings, vacuum settings, power settings, depending on the processing requirements and/or type of system. , radio frequency (RF) generator settings, RF matching circuit settings, frequency settings, flow rate settings, fluid transfer settings, position and motion settings, tools and other transfer tools, and/or It may be programmed to control any of the processes disclosed herein, including transfers of wafers into and out of load locks coupled to or interfaced with a particular system.
일반적으로 말하면, 제어기는 인스트럭션들을 수신하고, 인스트럭션들을 발행하고, 동작을 제어하고, 세정 동작들을 인에이블하고 (enable), 엔드포인트 측정들을 인에이블하는, 등을 하는 다양한 집적 회로들, 로직, 메모리, 및/또는 소프트웨어를 갖는 전자장치로서 규정될 수도 있다. 집적 회로들은 프로그램 인스트럭션들을 저장하는 펌웨어의 형태의 칩들, 디지털 신호 프로세서들 (DSPs), ASICs (Application Specific Integrated Circuits) 로서 규정되는 칩들, 및/또는 프로그램 인스트럭션들 (예를 들어, 소프트웨어) 을 실행하는 하나 이상의 마이크로프로세서들, 또는 마이크로제어기들을 포함할 수도 있다. Generally speaking, a controller is a variety of integrated circuits, logic, memory that receives instructions, issues instructions, controls operations, enables cleaning operations, enables endpoint measurements, etc. , and/or may be defined as an electronic device having software. Integrated circuits are chips in the form of firmware that store program instructions, digital signal processors (DSPs), chips defined as Application Specific Integrated Circuits (ASICs), and/or that execute program instructions (e.g., software). It may include one or more microprocessors or microcontrollers.
프로그램 인스트럭션들은 반도체 웨이퍼 상에서 또는 반도체 웨이퍼에 대한 특정 프로세스를 실행하기 위한 동작 파라미터들을 규정하는, 다양한 개별 설정사항들 (또는 프로그램 파일들) 의 형태로 제어기로 또는 시스템으로 전달되는 인스트럭션들일 수도 있다. 일부 실시 예들에서, 동작 파라미터들은 하나 이상의 층들, 재료들, 금속들, 옥사이드들, 실리콘, 실리콘 다이옥사이드, 표면들, 회로들, 및/또는 웨이퍼의 다이들의 제조 동안에 하나 이상의 프로세싱 단계들을 달성하도록 프로세스 엔지니어들에 의해서 규정된 레시피의 일부일 수도 있다. Program instructions may be instructions passed to a controller or system in the form of various individual settings (or program files) that specify operating parameters for executing a specific process on or on a semiconductor wafer. In some embodiments, operating parameters may be set by a process engineer to accomplish one or more processing steps during fabrication of one or more layers, materials, metals, oxides, silicon, silicon dioxide, surfaces, circuits, and/or dies of a wafer. It may also be part of a recipe prescribed by
제어기는, 일부 구현 예들에서, 시스템과 통합되거나, 시스템에 커플링되거나, 그렇지 않으면 시스템에 네트워킹되거나, 또는 이들의 조합으로될 수 있는 컴퓨터에 커플링되거나 이의 일부일 수도 있다. 예를 들어, 제어기는 웨이퍼 프로세싱의 원격 액세스를 가능하게 할 수 있는 팹 호스트 컴퓨터 시스템의 전부 또는 일부이거나 “클라우드” 내에 있을 수도 있다. 컴퓨터는 제조 동작들의 현 진행을 모니터링하거나, 과거 제조 동작들의 이력을 조사하거나, 복수의 제조 동작들로부터 경향들 또는 성능 계측치들을 조사하거나, 현 프로세싱의 파라미터들을 변경하거나, 현 프로세싱을 따르는 프로세싱 단계들을 설정하거나, 새로운 프로세스를 시작하기 위해서, 시스템으로의 원격 액세스를 가능하게 할 수도 있다. A controller, in some implementations, may be part of or coupled to a computer that may be integrated with, coupled to the system, otherwise networked to the system, or a combination thereof. For example, the controller may be all or part of a fab host computer system that may enable remote access of wafer processing or be in the "cloud." The computer monitors the current progress of manufacturing operations, examines the history of past manufacturing operations, examines trends or performance metrics from multiple manufacturing operations, changes parameters of current processing, or processes steps following current processing. You can also enable remote access to the system to set up or start a new process.
일부 예들에서, 원격 컴퓨터 (예를 들어, 서버) 가 로컬 네트워크 또는 인터넷을 포함할 수도 있는 네트워크를 통해 프로세스 레시피들을 시스템에 제공할 수 있다. 원격 컴퓨터는 차후에 원격 컴퓨터로부터 시스템으로 전달될 파라미터들 및/또는 설정사항들의 입력 또는 프로그래밍을 인에이블하는 사용자 인터페이스를 포함할 수도 있다. 일부 예들에서, 제어기는 하나 이상의 동작들 동안 수행될 프로세싱 단계들 각각에 대한 파라미터들을 특정하는, 데이터의 형태의 인스트럭션들을 수신한다. 파라미터들은 제어기가 제어하거나 인터페이싱하도록 구성되는 툴의 타입 및 수행될 프로세스의 타입에 특정적일 수도 있다는 것이 이해되어야 한다. In some examples, a remote computer (eg, server) can provide process recipes to the system over a network, which may include a local network or the Internet. The remote computer may include a user interface that enables entry or programming of parameters and/or settings that are then transferred from the remote computer to the system. In some examples, the controller receives instructions in the form of data that specify parameters for each of the processing steps to be performed during one or more operations. It should be understood that the parameters may be specific to the type of tool that the controller is configured to control or interface with and the type of process to be performed.
따라서 상기 기술된 바와 같이, 제어기는 예컨대 본 명세서에 기술된 프로세스들 및 제어들과 같은, 공동의 목적을 향해 함께 네트워킹되고 작동하는 하나 이상의 개별 제어기들을 포함함으로써 분산될 수도 있다. 이러한 목적들을 위한 분산형 제어기의 일 예는 챔버 상의 프로세스를 제어하도록 조합되는 (예컨대 플랫폼 레벨에서 또는 원격 컴퓨터의 일부로서) 원격으로 위치한 하나 이상의 집적 회로들과 통신하는 챔버 상의 하나 이상의 집적 회로들일 것이다. Accordingly, as described above, a controller may be distributed by including one or more separate controllers that are networked together and operate toward a common purpose, such as the processes and controls described herein. An example of a distributed controller for these purposes would be one or more integrated circuits on a chamber in communication with one or more integrated circuits located remotely (e.g., at platform level or as part of a remote computer) that are combined to control a process on the chamber. .
비한정적으로, 예시적인 시스템들은 플라즈마 에칭 챔버 또는 모듈, 증착 챔버 또는 모듈, 스핀-린스 챔버 또는 모듈, 금속 도금 챔버 또는 모듈, 세정 챔버 또는 모듈, 베벨 에지 에칭 챔버 또는 모듈, PVD (Physical Vapor Deposition) 챔버 또는 모듈, CVD (Chemical Vapor Deposition) 챔버 또는 모듈, ALD 챔버 또는 모듈, ALE (Atomic Layer Etch) 챔버 또는 모듈, 이온 주입 챔버 또는 모듈, 트랙 (track) 챔버 또는 모듈, 및 반도체 웨이퍼들의 제조 및/또는 제작 시에 사용되거나 연관될 수도 있는 임의의 다른 반도체 프로세싱 시스템들을 포함할 수도 있다. Exemplary systems, without limitation, include plasma etch chambers or modules, deposition chambers or modules, spin-rinse chambers or modules, metal plating chambers or modules, cleaning chambers or modules, bevel edge etch chambers or modules, physical vapor deposition (PVD) chamber or module, CVD (Chemical Vapor Deposition) chamber or module, ALD chamber or module, ALE (Atomic Layer Etch) chamber or module, ion implantation chamber or module, track chamber or module, and manufacturing of semiconductor wafers and/or or any other semiconductor processing systems that may be used or associated with fabrication.
상술한 바와 같이, 툴에 의해서 수행될 프로세스 단계 또는 단계들에 따라서, 제어기는, 반도체 제작 공장 내의 툴 위치들 및/또는 로드 포트들로부터/로드 포트들로 웨이퍼들의 컨테이너들을 이동시키는 재료 이송 시에 사용되는, 다른 툴 회로들 또는 모듈들, 다른 툴 컴포넌트들, 클러스터 툴들, 다른 툴 인터페이스들, 인접 툴들, 이웃하는 툴들, 공장 도처에 위치한 툴들, 메인 컴퓨터, 또 다른 제어기, 또는 툴들 중 하나 이상과 통신할 수도 있다.As described above, depending on the process step or steps to be performed by the tool, the controller may, upon material transfer moving containers of wafers from/to load ports and/or tool positions within the semiconductor fabrication plant, other tool circuits or modules, other tool components, cluster tools, other tool interfaces, neighboring tools, neighboring tools, tools located throughout the plant, main computer, another controller, or tools can also communicate.
Claims (68)
상기 베이스 부분으로부터 연장하는 상기 베이스 부분과 상이한 형상의 후면 플레이트 (backplate); 및
상기 베이스 부분의 측벽들과 상기 후면 플레이트의 제 2 영역 내의 상기 베이스 부분의 제 1 영역과 상기 후면 플레이트의 상기 제 2 영역 사이에 규정된 플레넘에 배치된 복수의 필라들을 포함하고, 상기 필라들은 상기 베이스 부분과 상기 후면 플레이트의 상기 제 2 영역 사이에서 수직으로 연장하는, 샤워헤드.base part;
a backplate of a shape different from that of the base portion extending from the base portion; and
a plurality of pillars disposed in a plenum defined between sidewalls of the base portion and a second area of the back plate and between a first area of the base portion and the second area of the back plate, the pillars comprising: and extending vertically between the base portion and the second area of the back plate.
상기 베이스 부분은 실린더형이고; 그리고
상기 후면 플레이트는 실린더형 베이스 및 원뿔형 부분을 포함하고, 상기 실린더형 베이스는 상기 베이스 부분에 부착되고, 그리고 상기 원뿔형 부분은 상기 실린더형 베이스로부터 연장하는, 샤워헤드.According to claim 1,
the base portion is cylindrical; and
wherein the back plate includes a cylindrical base and a conical portion, the cylindrical base being attached to the base portion, and the conical portion extending from the cylindrical base.
상기 후면 플레이트는 상기 베이스 부분에 인접한 하단 영역의 리세스를 포함하고, 그리고 상기 베이스 부분은 상기 리세스를 통해 연장하고 상기 실린더형 베이스와 콘택트하는 상기 필라들을 포함하는, 샤워헤드.According to claim 2,
wherein the back plate includes a recess in a bottom area adjacent to the base portion, and the base portion includes the pillars extending through the recess and in contact with the cylindrical base.
상기 베이스 부분은 상기 실린더형 베이스와 인접한 상기 제 1 영역의 리세스를 포함하고, 그리고 상기 실린더형 베이스는 상기 리세스를 통해 연장하고 상기 베이스 부분과 콘택트하는 상기 필라들을 포함하는, 샤워헤드.According to claim 2,
wherein the base portion includes a recess in the first area adjacent to the cylindrical base, and wherein the cylindrical base includes the pillars extending through the recess and in contact with the base portion.
상기 후면 플레이트의 상기 원뿔형 부분에 부착된 스템 부분을 더 포함하고,
상기 스템 부분은 가스 유입구를 포함하고; 그리고
상기 원뿔형 부분은 상기 가스 유입구와 유체로 연통하는 복수의 보어들을 포함하고, 상기 보어들은 상기 베이스 부분을 향해 연장하고 상기 플레넘에 연결되는, 샤워헤드.According to claim 3,
further comprising a stem portion attached to the conical portion of the back plate;
the stem portion includes a gas inlet; and
wherein the conical portion includes a plurality of bores in fluid communication with the gas inlet, the bores extending toward the base portion and connected to the plenum.
상기 후면 플레이트의 상기 원뿔형 부분에 부착된 스템 부분을 더 포함하고, 상기 후면 플레이트는 복수의 히터들을 각각 수용하기 위해 상기 스템 부분으로부터 상기 베이스 부분을 향해 연장하는 복수의 보어들을 포함하는, 샤워헤드.According to claim 2,
and a stem portion attached to the conical portion of the back plate, wherein the back plate includes a plurality of bores extending from the stem portion toward the base portion to receive a plurality of heaters, respectively.
상기 후면 플레이트의 상기 원뿔형 부분에 부착된 스템 부분을 더 포함하고, 상기 후면 플레이트는 하나 이상의 온도 센서들을 각각 수용하기 위해 상기 스템 부분으로부터 상기 베이스 부분을 향해 연장하는 하나 이상의 보어들을 포함하는, 샤워헤드.According to claim 2,
further comprising a stem portion attached to the conical portion of the back plate, wherein the back plate includes one or more bores extending from the stem portion towards the base portion to each receive one or more temperature sensors. .
상기 후면 플레이트의 상기 원뿔형 부분에 부착된 스템 부분을 더 포함하고,
상기 스템 부분은 가스 유입구를 포함하고; 그리고
상기 후면 플레이트는,
상기 가스 유입구와 유체로 연통하는 제 1 복수의 보어들로서, 상기 베이스 부분을 향해 연장하고 상기 플레넘에 연결되는, 상기 제 1 복수의 보어들;
복수의 히터들을 각각 수용하기 위해 상기 스템 부분으로부터 상기 베이스 부분을 향해 연장하는 제 2 복수의 보어들; 및
하나 이상의 온도 센서들을 각각 수용하기 위해 상기 스템 부분으로부터 상기 베이스 부분을 향해 연장하는 하나 이상의 보어들을 포함하고,
상기 제 1 복수의 보어들 및 상기 제 2 복수의 보어들 및 상기 하나 이상의 보어들은 서로에 대해 간극 (interstitial) 인, 샤워헤드.According to claim 2,
further comprising a stem portion attached to the conical portion of the back plate;
the stem portion includes a gas inlet; and
The rear plate,
a first plurality of bores in fluid communication with the gas inlet, the first plurality of bores extending toward the base portion and connected to the plenum;
a second plurality of bores extending from the stem portion toward the base portion to receive a plurality of heaters, respectively; and
one or more bores extending from the stem portion toward the base portion to each receive one or more temperature sensors;
wherein the first plurality of bores and the second plurality of bores and the one or more bores are interstitial to each other.
상기 베이스 부분은 상기 베이스 부분의 하단 표면으로부터 상기 플레넘으로 수직으로 연장하는 복수의 쓰루 홀들을 포함하고, 그리고 상기 쓰루 홀들은 상기 필라들과의 간극에 배치되는, 샤워헤드.According to claim 2,
The showerhead of claim 1 , wherein the base portion includes a plurality of through holes extending vertically from a bottom surface of the base portion to the plenum, and the through holes are disposed in gaps with the pillars.
상기 필라들은 제 1 패턴으로 배열되고, 그리고 상기 필라들 각각은 제 2 패턴으로 배열된 상기 쓰루 홀들의 세트에 의해 둘러싸이는, 샤워헤드.According to claim 9,
wherein the pillars are arranged in a first pattern, and each of the pillars is surrounded by the set of through holes arranged in a second pattern.
상기 제 1 패턴 및 상기 제 2 패턴은 육각형인, 샤워헤드. According to claim 10,
The showerhead of claim 1, wherein the first pattern and the second pattern are hexagonal.
상기 베이스 부분은 상기 베이스 부분의 하단 표면으로부터 상기 플레넘으로 수직으로 연장하는 복수의 쓰루 홀들을 포함하고, 그리고 상기 쓰루 홀들은 상기 필라들과의 간극에 배치되는, 샤워헤드.According to claim 8,
The showerhead of claim 1 , wherein the base portion includes a plurality of through holes extending vertically from a bottom surface of the base portion to the plenum, and the through holes are disposed in gaps with the pillars.
상기 베이스 부분 및 상기 실린더형 베이스의 직경들은 동일한, 샤워헤드.According to claim 2,
wherein diameters of the base portion and the cylindrical base are the same.
상기 베이스 부분으로부터 연장하는 상기 베이스 부분과 상이한 형상의 후면 플레이트로서, 상기 후면 플레이트 및 상기 베이스 부분은 모놀리식 (monolithic) 인, 상기 후면 플레이트; 및
상기 베이스 부분의 측벽들 내에 규정된 플레넘 내에 배치된 복수의 필라들을 포함하고, 상기 필라들은 상기 후면 플레이트를 향해 수직으로 연장하는, 샤워헤드.base part;
a back plate of a different shape than the base portion extending from the base portion, wherein the back plate and the base portion are monolithic; and
and a plurality of pillars disposed within a plenum defined within sidewalls of the base portion, the pillars extending perpendicularly toward the back plate.
상기 베이스 부분은 실린더형이고; 그리고
상기 후면 플레이트는 상기 베이스 부분으로부터 연장하는 원뿔형 부분을 포함하고, 상기 원뿔형 부분 및 상기 베이스 부분은 모놀리식인, 샤워헤드.15. The method of claim 14,
the base portion is cylindrical; and
wherein the back plate includes a conical portion extending from the base portion, the conical portion and the base portion being monolithic.
상기 베이스 부분은 상기 베이스 부분을 가로 질러 연장하는 복수의 보어들의 세트들을 포함하고;
상기 보어들의 세트들은 서로 교차하고; 그리고
상기 보어들의 세트들의 교차점들은 상기 필라들을 규정하는, 샤워헤드.According to claim 15,
the base portion includes a plurality of sets of bores extending across the base portion;
the sets of bores intersect each other; and
The intersections of the sets of bores define the pillars.
상기 보어들의 세트들은 상기 베이스 부분의 상기 측벽들 상에 제 1 개구부들을 갖고, 상기 샤워헤드는 상기 원뿔형 부분으로부터 연장하는 스템 부분을 더 포함하고,
상기 스템 부분은 가스 유입구를 포함하고; 그리고
상기 원뿔형 부분은 상기 가스 유입구와 유체로 연통하는 복수의 보어들을 포함하고, 상기 복수의 보어들은 상기 베이스 부분을 향해 연장하고 상기 제 1 개구부들 위의 상기 베이스 부분의 상기 측벽들 상의 제 2 개구부들을 포함하고; 그리고
상기 샤워헤드는 상기 플레넘과 유체로 연통하는 환형 볼륨을 규정하는 제 1 개구부들 아래의 상기 베이스 부분 및 상기 제 2 개구부들 위의 상기 원뿔형 부분에 부착된 환형 시일링 부재를 더 포함하는, 샤워헤드.17. The method of claim 16,
the sets of bores having first openings on the sidewalls of the base portion, the showerhead further comprising a stem portion extending from the conical portion;
the stem portion includes a gas inlet; and
The conical portion includes a plurality of bores in fluid communication with the gas inlet, the plurality of bores extending toward the base portion and opening second openings on the sidewalls of the base portion above the first openings. contain; and
the showerhead further comprises an annular sealing member attached to the base portion below the first openings and to the conical portion above the second openings defining an annular volume in fluid communication with the plenum. head.
상기 원뿔형 부분으로부터 연장하는 스템 부분을 더 포함하고, 상기 원뿔형 부분은 복수의 히터들을 각각 수용하기 위해 상기 스템 부분으로부터 상기 베이스 부분을 향해 연장하는 복수의 보어들을 포함하는, 샤워헤드.According to claim 15,
further comprising a stem portion extending from the conical portion, the conical portion including a plurality of bores extending from the stem portion towards the base portion for accommodating a plurality of heaters, respectively.
상기 원뿔형 부분으로부터 연장하는 스템 부분을 더 포함하고, 상기 원뿔형 부분은 하나 이상의 온도 센서들을 각각 수용하기 위해 상기 스템 부분으로부터 상기 베이스 부분을 향해 연장하는 하나 이상의 보어들을 포함하는, 샤워헤드.According to claim 15,
further comprising a stem portion extending from the conical portion, wherein the conical portion includes one or more bores extending from the stem portion towards the base portion for receiving one or more temperature sensors, respectively.
상기 원뿔형 부분으로부터 연장하는 스템 부분을 더 포함하고,
상기 스템 부분은 가스 유입구를 포함하고; 그리고
상기 원뿔형 부분은,
상기 가스 유입구와 유체로 연통하는 제 1 복수의 보어들로서, 상기 베이스 부분을 향해 연장하고 상기 플레넘에 연결되는, 상기 제 1 복수의 보어들;
복수의 히터들을 각각 수용하기 위해 상기 스템 부분으로부터 상기 베이스 부분을 향해 연장하는 제 2 복수의 보어들; 및
하나 이상의 온도 센서들을 각각 수용하기 위해 상기 스템 부분으로부터 상기 베이스 부분을 향해 연장하는 하나 이상의 보어들을 포함하고,
상기 제 1 복수의 보어들 및 상기 제 2 복수의 보어들 및 상기 하나 이상의 보어들은 서로에 대해 간극인, 샤워헤드.17. The method of claim 16,
further comprising a stem portion extending from the conical portion;
the stem portion includes a gas inlet; and
The conical part is
a first plurality of bores in fluid communication with the gas inlet, the first plurality of bores extending toward the base portion and connected to the plenum;
a second plurality of bores extending from the stem portion toward the base portion to receive a plurality of heaters, respectively; and
one or more bores extending from the stem portion toward the base portion to each receive one or more temperature sensors;
wherein the first plurality of bores and the second plurality of bores and the one or more bores are gap to each other.
상기 보어들의 세트들은 상기 베이스 부분의 상기 측벽들 상에 제 1 개구부들을 갖고, 상기 복수의 보어들은 상기 제 1 개구부들 위의 상기 베이스 부분의 상기 측벽들 상에 제 2 개구부들을 갖고,
상기 샤워헤드는,
상기 플레넘과 유체로 연통하는 환형 볼륨을 규정하는 상기 제 1 개구부들 아래의 상기 베이스 부분에 부착되고 상기 제 2 개구부들 위의 상기 원뿔형 부분에 부착된 환형 시일링 부재를 더 포함하는, 샤워헤드.21. The method of claim 20,
the sets of bores have first openings on the sidewalls of the base portion, the plurality of bores have second openings on the sidewalls of the base portion above the first openings;
The shower head,
an annular sealing member attached to the base portion below the first openings and attached to the conical portion above the second openings defining an annular volume in fluid communication with the plenum. .
상기 원뿔형 부분은,
복수의 히터들을 각각 수용하기 위해 상기 스템 부분으로부터 상기 베이스 부분을 향해 연장하는 제 2 복수의 보어들; 및
하나 이상의 온도 센서들을 각각 수용하기 위해 상기 스템 부분으로부터 상기 베이스 부분을 향해 연장하는 하나 이상의 보어들을 포함하고,
상기 복수의 보어들, 상기 제 2 복수의 보어들, 및 상기 하나 이상의 보어들은 서로에 대해 간극인, 샤워헤드.18. The method of claim 17,
The conical part is
a second plurality of bores extending from the stem portion toward the base portion to receive a plurality of heaters, respectively; and
one or more bores extending from the stem portion toward the base portion to each receive one or more temperature sensors;
wherein the plurality of bores, the second plurality of bores, and the one or more bores are gap to each other.
상기 베이스 부분은 상기 베이스 부분의 하단 표면으로부터 상기 플레넘으로 수직으로 연장하는 복수의 쓰루 홀들을 포함하고, 그리고 상기 쓰루 홀들은 상기 필라들과의 간극에 배치되는, 샤워헤드.According to claim 15,
The showerhead of claim 1 , wherein the base portion includes a plurality of through holes extending vertically from a bottom surface of the base portion to the plenum, and the through holes are disposed in gaps with the pillars.
상기 필라들은 제 1 패턴으로 배열되고, 그리고 상기 필라들 각각은 제 2 패턴으로 배열된 상기 쓰루 홀들의 세트에 의해 둘러싸이는, 샤워헤드.24. The method of claim 23,
wherein the pillars are arranged in a first pattern, and each of the pillars is surrounded by the set of through holes arranged in a second pattern.
상기 제 1 패턴 및 상기 제 2 패턴은 정사각형 패턴들인, 샤워헤드. 25. The method of claim 24,
wherein the first pattern and the second pattern are square patterns.
상기 쓰루 홀들의 제 1 세트는 상기 베이스 부분의 제 1 영역에서 제 1 패턴으로 배열되고, 그리고 상기 쓰루 홀들의 제 2 세트는 상기 베이스 부분의 제 2 영역에서 제 2 패턴으로 배열되는, 샤워헤드. 24. The method of claim 23,
wherein the first set of through holes are arranged in a first pattern in a first area of the base portion, and the second set of through holes are arranged in a second pattern in a second area of the base portion.
상기 제 1 영역 및 상기 제 2 영역은 동심원인, 샤워헤드.27. The method of claim 26,
wherein the first area and the second area are concentric circles.
상기 베이스 부분은 상기 베이스 부분의 하단 표면으로부터 상기 플레넘으로 수직으로 연장하는 복수의 쓰루 홀들을 포함하고, 그리고 상기 쓰루 홀들은 상기 필라들과의 간극에 배치되는, 샤워헤드.18. The method of claim 17,
The showerhead of claim 1 , wherein the base portion includes a plurality of through holes extending vertically from a bottom surface of the base portion to the plenum, and the through holes are disposed in gaps with the pillars.
상기 베이스 부분은 상기 베이스 부분의 하단 표면으로부터 상기 플레넘으로 수직으로 연장하는 복수의 쓰루 홀들을 포함하고, 그리고 상기 쓰루 홀들은 상기 필라들과의 간극에 배치되는, 샤워헤드.21. The method of claim 20,
The showerhead of claim 1 , wherein the base portion includes a plurality of through holes extending vertically from a bottom surface of the base portion to the plenum, and the through holes are disposed in gaps with the pillars.
상기 베이스 부분은 상기 베이스 부분의 하단 표면으로부터 상기 플레넘으로 수직으로 연장하는 복수의 쓰루 홀들을 포함하고, 그리고 상기 쓰루 홀들은 상기 필라들과의 간극에 배치되는, 샤워헤드.According to claim 21,
The showerhead of claim 1 , wherein the base portion includes a plurality of through holes extending vertically from a bottom surface of the base portion to the plenum, and the through holes are disposed in gaps with the pillars.
상기 베이스 부분은 상기 베이스 부분의 하단 표면으로부터 상기 플레넘으로 수직으로 연장하는 복수의 쓰루 홀들을 포함하고, 그리고 상기 쓰루 홀들은 상기 필라들과의 간극에 배치되는, 샤워헤드.23. The method of claim 22,
The showerhead of claim 1 , wherein the base portion includes a plurality of through holes extending vertically from a bottom surface of the base portion to the plenum, and the through holes are disposed in gaps with the pillars.
상기 베이스 부분으로부터 연장하는 상기 베이스 부분과 상이한 형상의 후면 플레이트로서, 상기 후면 플레이트 및 상기 베이스 부분은 모놀리식인, 상기 후면 플레이트;
상기 베이스 부분의 측벽들 내에 규정된 제 1 플레넘 내에 배치되고, 상기 후면 플레이트를 향해 수직으로 연장하는 제 1 복수의 필라들; 및
상기 제 1 플레넘 위의 상기 베이스 부분의 상기 측벽들 내에 규정된 제 2 플레넘 내에 배치되고, 상기 후면 플레이트를 향해 수직으로 연장하는 제 2 복수의 필라들을 포함하는, 샤워헤드.base part;
a back plate of a different shape than the base portion extending from the base portion, the back plate and the base portion being monolithic;
a first plurality of pillars disposed within a first plenum defined within sidewalls of the base portion and extending vertically toward the rear plate; and
and a second plurality of pillars disposed in a second plenum defined in the sidewalls of the base portion above the first plenum and extending vertically toward the back plate.
상기 베이스 부분은 실린더형이고; 그리고
상기 후면 플레이트는 상기 베이스 부분으로부터 연장하는 원뿔형 부분을 포함하고, 상기 원뿔형 부분 및 상기 베이스 부분은 모놀리식인, 샤워헤드. 33. The method of claim 32,
the base portion is cylindrical; and
wherein the back plate includes a conical portion extending from the base portion, the conical portion and the base portion being monolithic.
상기 제 2 복수의 필라들은 상기 제 1 복수의 필라들에 대해 간극인, 샤워헤드.34. The method of claim 33,
The showerhead of claim 1 , wherein the second plurality of pillars are gaps with respect to the first plurality of pillars.
상기 제 1 플레넘 및 상기 제 2 플레넘은 해체되는 (disjoint), 샤워헤드.34. The method of claim 33,
wherein the first plenum and the second plenum are disjoint.
상기 베이스 부분은,
상기 베이스 부분을 가로 질러 연장하는 보어들의 제 1 세트들로서, 서로 교차하는 상기 보어들의 제 1 세트들은 상기 보어들의 제 1 세트들의 제 1 교차점들에서 상기 제 1 복수의 필라들을 규정하는, 상기 보어들의 제 1 세트들; 및
상기 보어들의 제 1 세트들 위의 상기 베이스 부분을 가로 질러 연장하는 보어들의 제 2 세트들로서, 서로 교차하는 상기 보어들의 제 2 세트들은 상기 보어들의 제 2 세트들의 제 2 교차점들에서 상기 제 2 복수의 필라들을 규정하는, 상기 보어들의 제 2 세트들을 포함하는, 샤워헤드.34. The method of claim 33,
The base part,
first sets of bores extending across the base portion, the first sets of bores intersecting each other defining the first plurality of pillars at first intersections of the first sets of bores; first sets; and
second sets of bores extending across the base portion above the first sets of bores, the second sets of bores intersecting each other forming the second plurality at the second intersections of the second sets of bores. a second set of bores defining pillars of the showerhead.
상기 보어들의 제 1 세트들은 상기 베이스 부분의 상기 측벽들 상에 제 1 개구부들을 갖고, 상기 보어들의 제 2 세트들은 상기 제 1 개구부들 위의 상기 베이스 부분의 상기 측벽들 상에 제 2 개구부들을 갖고, 상기 샤워헤드는 상기 원뿔형 부분으로부터 연장하는 스템 부분을 더 포함하고,
상기 스템 부분은 제 1 가스 유입구 및 제 2 가스 유입구를 포함하고;
상기 원뿔형 부분은,
상기 제 2 가스 유입구와 유체로 연통하는 제 1 보어로서, 상기 제 1 보어는 상기 스템 부분으로부터 상기 원뿔형 부분을 통해 상기 제 2 플레넘 내로 연장하는, 상기 제 1 보어;
상기 제 1 가스 유입구와 유체로 연통하는 제 2 보어로서, 상기 제 2 보어는 상기 스템 부분으로부터 상기 원뿔형 부분 내로 연장하는, 상기 제 2 보어; 및
상기 제 2 보어의 원위 단부로부터 상기 베이스 부분을 향해 연장하고 상기 베이스 부분의 상기 측벽들 상에 제 3 개구부들을 포함하는 복수의 보어들로서, 상기 제 3 개구부들은 상기 제 1 개구부들 및 상기 제 2 개구부들 위에 있는, 상기 복수의 보어들을 포함하고, 그리고
상기 샤워헤드는,
상기 제 1 플레넘과 유체로 연통하는 환형 볼륨을 규정하는 상기 제 1 개구부들 및 상기 제 2 개구부들 아래의 상기 베이스 부분에 부착되고 상기 제 3 개구부들 위의 상기 원뿔형 부분에 부착된 제 1 환형 시일링 부재; 및
상기 제 1 개구부들 및 상기 제 2 개구부들을 폐쇄하고 상기 제 1 플레넘으로부터 상기 제 2 플레넘을 분리하는 상기 베이스 부분의 상기 측벽들에 부착된 제 2 환형 시일링 부재를 더 포함하는, 샤워헤드.37. The method of claim 36,
The first sets of bores have first openings on the sidewalls of the base portion, the second sets of bores have second openings on the sidewalls of the base portion above the first openings , the showerhead further comprises a stem portion extending from the conical portion;
the stem portion includes a first gas inlet and a second gas inlet;
The conical part is
a first bore in fluid communication with the second gas inlet, the first bore extending from the stem portion through the conical portion into the second plenum;
a second bore in fluid communication with the first gas inlet, the second bore extending from the stem portion into the conical portion; and
A plurality of bores extending from the distal end of the second bore toward the base portion and including third openings on the sidewalls of the base portion, the third openings comprising the first openings and the second openings comprising the plurality of bores on a field, and
The shower head,
a first annular attached to the base portion below the first openings and second openings and attached to the conical portion above the third openings defining an annular volume in fluid communication with the first plenum; sealing member; and
and a second annular sealing member attached to the sidewalls of the base portion closing the first openings and the second openings and separating the second plenum from the first plenum.
상기 원뿔형 부분으로부터 연장하는 스템 부분을 더 포함하고, 상기 원뿔형 부분은 복수의 히터들을 각각 수용하기 위해 상기 스템 부분으로부터 상기 베이스 부분을 향해 연장하는 복수의 보어들을 포함하는, 샤워헤드.34. The method of claim 33,
further comprising a stem portion extending from the conical portion, the conical portion including a plurality of bores extending from the stem portion towards the base portion for accommodating a plurality of heaters, respectively.
상기 원뿔형 부분으로부터 연장하는 스템 부분을 더 포함하고, 상기 원뿔형 부분은 하나 이상의 온도 센서들을 각각 수용하기 위해 상기 스템 부분으로부터 상기 베이스 부분을 향해 연장하는 하나 이상의 보어들을 포함하는, 샤워헤드.34. The method of claim 33,
further comprising a stem portion extending from the conical portion, wherein the conical portion includes one or more bores extending from the stem portion towards the base portion for receiving one or more temperature sensors, respectively.
상기 원뿔형 부분은,
복수의 히터들을 각각 수용하기 위해 상기 스템 부분으로부터 상기 베이스 부분을 향해 연장하는 제 2 복수의 보어들; 및
하나 이상의 온도 센서들을 각각 수용하기 위해 상기 스템 부분으로부터 상기 베이스 부분을 향해 연장하는 하나 이상의 보어들을 포함하고,
상기 복수의 보어들, 상기 제 2 복수의 보어들, 및 상기 하나 이상의 보어들은 서로에 대해 간극인, 샤워헤드.38. The method of claim 37,
The conical part is
a second plurality of bores extending from the stem portion toward the base portion to receive a plurality of heaters, respectively; and
one or more bores extending from the stem portion toward the base portion to each receive one or more temperature sensors;
wherein the plurality of bores, the second plurality of bores, and the one or more bores are gap to each other.
상기 베이스 부분은,
상기 베이스 부분의 하단 표면으로부터 상기 제 1 플레넘으로 수직으로 연장하는 제 1 복수의 쓰루 홀들로서, 상기 제 1 복수의 쓰루 홀들은 상기 제 1 복수의 필라들과 간극에 배치되는, 상기 제 1 복수의 쓰루 홀들; 및
상기 베이스 부분의 상기 하단 표면으로부터 상기 제 1 복수의 필라들을 통해 상기 제 2 플레넘으로 수직으로 연장하는 제 2 복수의 쓰루 홀들로서, 상기 제 2 복수의 쓰루 홀들은 상기 제 2 복수의 필라들과 간극에 배치되는, 상기 제 2 복수의 쓰루 홀들을 포함하는, 샤워헤드.34. The method of claim 33,
The base part,
a first plurality of through holes extending vertically from a bottom surface of the base portion to the first plenum, the first plurality of through holes being disposed in gaps with the first plurality of pillars; of through holes; and
a second plurality of through holes extending vertically from the bottom surface of the base portion through the first plurality of pillars to the second plenum, the second plurality of through holes comprising the second plurality of pillars; The showerhead comprising the second plurality of through holes disposed in the gap.
상기 제 1 복수의 필라들은 제 1 패턴으로 배열되고, 상기 제 1 복수의 필라들 각각은 제 2 패턴으로 배열된 상기 제 1 복수의 쓰루 홀들에 의해 둘러싸이는, 샤워헤드.42. The method of claim 41,
The showerhead of claim 1 , wherein the first plurality of pillars are arranged in a first pattern, and each of the first plurality of pillars is surrounded by the first plurality of through holes arranged in a second pattern.
상기 제 1 패턴 및 상기 제 2 패턴은 정사각형 패턴들이고, 그리고 상기 제 2 복수의 필라들 및 상기 제 2 복수의 쓰루 홀들은 정사각형 패턴으로 배열되는, 샤워헤드. 43. The method of claim 42,
wherein the first pattern and the second pattern are square patterns, and the second plurality of pillars and the second plurality of through holes are arranged in a square pattern.
상기 제 2 복수의 쓰루 홀들의 제 1 세트는 상기 베이스 부분의 제 1 영역에서 제 1 패턴으로 배열되고, 그리고 상기 제 2 복수의 쓰루 홀들의 제 2 세트는 상기 베이스 부분의 제 2 영역에서 제 2 패턴으로 배열되는, 샤워헤드. 42. The method of claim 41,
The first set of the second plurality of through holes are arranged in a first pattern in a first region of the base portion, and the second set of the second plurality of through holes are arranged in a second region in a second region of the base portion. Showerheads, arranged in a pattern.
상기 제 1 영역 및 상기 제 2 영역은 동심원인, 샤워헤드.45. The method of claim 44,
wherein the first area and the second area are concentric circles.
상기 제 1 영역 및 상기 제 2 영역은 상이한 사분면들에 놓이고, 상기 사분면들은 서로 인접하거나 대각선으로 마주 보는, 샤워헤드.45. The method of claim 44,
wherein the first region and the second region lie in different quadrants, the quadrants adjacent to each other or diagonally opposite each other.
상기 베이스 부분은,
상기 베이스 부분의 하단 표면으로부터 상기 제 1 플레넘으로 수직으로 연장하는 제 1 복수의 쓰루 홀들로서, 상기 제 1 복수의 쓰루 홀들은 상기 제 1 복수의 필라들과 간극에 배치되는, 상기 제 1 복수의 쓰루 홀들; 및
상기 베이스 부분의 상기 하단 표면으로부터 상기 제 1 복수의 필라들을 통해 상기 제 2 플레넘으로 수직으로 연장하는 제 2 복수의 쓰루 홀들로서, 상기 제 2 복수의 쓰루 홀들은 상기 제 2 복수의 필라들과 간극에 배치되는, 상기 제 2 복수의 쓰루 홀들을 포함하는, 샤워헤드.38. The method of claim 37,
The base part,
a first plurality of through holes extending vertically from a bottom surface of the base portion to the first plenum, the first plurality of through holes being disposed in gaps with the first plurality of pillars; of through holes; and
a second plurality of through holes extending vertically from the bottom surface of the base portion through the first plurality of pillars to the second plenum, the second plurality of through holes comprising the second plurality of pillars; The showerhead comprising the second plurality of through holes disposed in the gap.
상기 베이스 부분은,
상기 베이스 부분의 하단 표면으로부터 상기 제 1 플레넘으로 수직으로 연장하는 제 1 복수의 쓰루 홀들로서, 상기 제 1 복수의 쓰루 홀들은 상기 제 1 복수의 필라들과 간극에 배치되는, 상기 제 1 복수의 쓰루 홀들; 및
상기 베이스 부분의 상기 하단 표면으로부터 상기 제 1 복수의 필라들을 통해 상기 제 2 플레넘으로 수직으로 연장하는 제 2 복수의 쓰루 홀들로서, 상기 제 2 복수의 쓰루 홀들은 상기 제 2 복수의 필라들과 간극에 배치되는, 상기 제 2 복수의 쓰루 홀들을 포함하는, 샤워헤드.41. The method of claim 40,
The base part,
a first plurality of through holes extending vertically from a bottom surface of the base portion to the first plenum, the first plurality of through holes being disposed in gaps with the first plurality of pillars; of through holes; and
a second plurality of through holes extending vertically from the bottom surface of the base portion through the first plurality of pillars to the second plenum, the second plurality of through holes comprising the second plurality of pillars; The showerhead comprising the second plurality of through holes disposed in the gap.
상기 베이스 부분으로부터 연장하는 상기 베이스 부분과 상이한 형상의 후면 플레이트;
상기 베이스 부분의 측벽들과 상기 후면 플레이트 내의 상기 베이스 부분과 상기 후면 플레이트 사이에 규정된 제 1 플레넘에 배치된 제 1 복수의 필라들로서, 상기 제 1 복수의 필라들은 상기 베이스 부분과 상기 후면 플레이트 사이에서 수직으로 연장하는, 상기 제 1 복수의 필라들; 및
상기 베이스 부분의 상기 측벽들 및 상기 후면 플레이트 내의 상기 제 1 플레넘 위에 규정된 제 2 플레넘 내에 배치되고, 상기 후면 플레이트를 향해 수직으로 연장하는 제 2 복수의 필라들을 포함하는, 샤워헤드.base part;
a back plate having a shape different from that of the base portion extending from the base portion;
a first plurality of pillars disposed in a first plenum defined between the base portion and the back plate in sidewalls of the base portion and the back plate, the first plurality of pillars comprising the base portion and the back plate extending vertically between the first plurality of pillars; and
and a second plurality of pillars disposed in a second plenum defined above the sidewalls of the base portion and the first plenum in the back plate and extending vertically toward the back plate.
상기 베이스 부분은 실린더형이고;
상기 후면 플레이트는 실린더형 베이스 및 원뿔형 부분을 포함하고, 상기 실린더형 베이스는 상기 베이스 부분에 부착되고, 그리고 상기 원뿔형 부분은 상기 실린더형 베이스로부터 연장하고;
상기 제 1 플레넘은 상기 베이스 부분의 상기 측벽들 및 상기 실린더형 베이스 내 상기 베이스 부분의 제 1 영역과 상기 실린더형 베이스의 제 2 영역 사이에 규정되고;
상기 제 1 복수의 필라들은 상기 베이스 부분과 상기 실린더형 베이스 사이에서 수직으로 연장하고;
상기 제 2 플레넘은 상기 베이스 부분의 상기 측벽들 및 상기 실린더형 베이스 내에 규정되고; 그리고
상기 제 2 복수의 필라들은 상기 원뿔형 부분을 향해 수직으로 연장하는, 샤워헤드.50. The method of claim 49,
the base portion is cylindrical;
the rear plate includes a cylindrical base and a conical portion, the cylindrical base is attached to the base portion, and the conical portion extends from the cylindrical base;
the first plenum is defined between the sidewalls of the base portion and a first area of the base portion and a second area of the cylindrical base within the cylindrical base;
the first plurality of pillars extend vertically between the base portion and the cylindrical base;
the second plenum is defined within the sidewalls of the base portion and the cylindrical base; and
wherein the second plurality of pillars extend vertically toward the conical portion.
상기 제 2 복수의 필라들은 상기 제 1 복수의 필라들에 대해 간극인, 샤워헤드.51. The method of claim 50,
The showerhead of claim 1 , wherein the second plurality of pillars are gaps with respect to the first plurality of pillars.
상기 제 1 플레넘 및 상기 제 2 플레넘은 해체되는, 샤워헤드.51. The method of claim 50,
wherein the first plenum and the second plenum are dismantled.
상기 베이스 부분의 상기 제 1 영역 및 상기 실린더형 베이스의 하단 영역에 시일링 부착된 금속 플레이트를 더 포함하고, 상기 금속 플레이트는 상기 제 1 플레넘으로부터 상기 제 2 플레넘을 분리하고, 그리고 상기 제 1 복수의 필라들 및 상기 제 2 복수의 필라들은 상기 금속 플레이트의 하부 표면 및 상부 표면과 각각 콘택트하는, 샤워헤드.51. The method of claim 50,
and a metal plate sealably attached to the first region of the base portion and to the bottom region of the cylindrical base, the metal plate separating the second plenum from the first plenum, and A plurality of pillars and the second plurality of pillars contact the lower surface and the upper surface of the metal plate, respectively.
상기 베이스 부분은 상기 실린더형 베이스와 인접한 상기 제 1 영역의 제 1 리세스를 포함하고 그리고 상기 제 1 리세스를 통해 상기 실린더형 베이스를 향해 연장하는 상기 제 1 복수의 필라들을 포함하고;
상기 실린더형 베이스는 상기 베이스 부분에 인접한 하단 영역의 제 2 리세스를 포함하고 그리고 상기 제 2 리세스를 통해 상기 베이스 부분을 향해 연장하는 상기 제 2 복수의 필라들을 포함하고; 그리고
상기 샤워헤드는 상기 베이스 부분의 상기 제 1 영역 및 상기 실린더형 베이스의 상기 하단 영역에 시일링 부착된 금속 플레이트를 더 포함하고, 상기 금속 플레이트는 상기 제 1 복수의 필라들 및 상기 제 2 복수의 필라들과 콘택트하는, 샤워헤드.51. The method of claim 50,
the base portion includes a first recess in the first area adjacent to the cylindrical base and includes the first plurality of pillars extending toward the cylindrical base through the first recess;
the cylindrical base includes a second recess in a lower region adjacent to the base portion and includes a second plurality of pillars extending toward the base portion through the second recess; and
The showerhead further includes a metal plate sealed to the first area of the base portion and the bottom area of the cylindrical base, the metal plate comprising the first plurality of pillars and the second plurality of pillars. A shower head that makes contact with pillars.
상기 베이스 부분은 상기 실린더형 베이스와 인접한 상기 제 1 영역의 제 1 리세스를 포함하고 그리고 상기 제 1 리세스를 통해 상기 실린더형 베이스를 향해 연장하는 상기 제 1 복수의 필라들을 포함하고;
상기 실린더형 베이스는 상기 베이스 부분에 인접한 하단 영역의 제 2 리세스를 포함하고; 그리고
상기 샤워헤드는 금속 플레이트의 상부 표면 상에 배치된 제 2 복수의 필라들을 포함하는 상기 금속 플레이트를 더 포함하고, 상기 금속 플레이트는 상기 베이스 부분의 상기 제 1 영역 및 상기 실린더형 베이스의 상기 하단 영역에 시일링 부착되고, 상기 금속 플레이트의 하단 표면은 상기 제 1 복수의 필라들과 콘택트하고, 그리고 상기 제 2 복수의 필라들은 상기 제 2 리세스를 통해 연장하고 상기 실린더형 베이스와 콘택트하는, 샤워헤드.51. The method of claim 50,
the base portion includes a first recess in the first area adjacent to the cylindrical base and includes the first plurality of pillars extending toward the cylindrical base through the first recess;
the cylindrical base includes a second recess in a lower region adjacent to the base portion; and
The showerhead further includes the metal plate including a second plurality of pillars disposed on an upper surface of the metal plate, the metal plate comprising the first area of the base portion and the bottom area of the cylindrical base. wherein the bottom surface of the metal plate contacts the first plurality of pillars, and the second plurality of pillars extends through the second recess and contacts the cylindrical base. head.
상기 베이스 부분은 상기 실린더형 베이스에 인접하는 상기 제 1 영역의 제 1 리세스를 포함하고;
상기 실린더형 베이스는 상기 베이스 부분에 인접한 하단 영역의 제 2 리세스를 포함하고; 그리고
상기 샤워헤드는 상기 베이스 부분의 상기 제 1 영역 및 상기 실린더형 베이스의 상기 하단 영역에 시일링 부착된 금속 플레이트를 더 포함하고, 상기 금속 플레이트는 상기 금속 플레이트의 하단 표면 및 상단 표면 상에 각각 배치된 상기 제 1 복수의 필라들 및 상기 제 2 복수의 필라들을 포함하고, 상기 제 1 복수의 필라들은 상기 제 1 리세스를 통해 상기 베이스 부분을 향해 연장하고 상기 베이스 부분과 콘택트하고, 그리고 상기 제 2 복수의 필라들은 상기 제 2 리세스를 통해 상기 실린더형 베이스를 향해 연장하고 상기 실린더형 베이스와 콘택트하는, 샤워헤드.51. The method of claim 50,
the base portion comprises a first recess in the first area adjacent to the cylindrical base;
the cylindrical base includes a second recess in a lower region adjacent to the base portion; and
The showerhead further includes a metal plate sealed and attached to the first region of the base portion and the lower region of the cylindrical base, the metal plate being disposed on a lower surface and an upper surface of the metal plate, respectively. the first plurality of pillars and the second plurality of pillars, the first plurality of pillars extending toward and in contact with the base portion through the first recess; 2 a plurality of pillars extend toward and contact the cylindrical base through the second recess.
상기 후면 플레이트의 상기 원뿔형 부분에 부착된 스템 부분을 더 포함하고,
상기 스템 부분은 제 1 가스 유입구 및 제 2 가스 유입구를 포함하고;
상기 후면 플레이트는,
상기 제 2 가스 유입구와 유체로 연통하는 제 1 보어로서, 상기 제 1 보어는 상기 스템 부분으로부터 상기 원뿔형 부분을 통해 상기 제 2 플레넘 내로 연장하는, 상기 제 1 보어;
상기 제 1 가스 유입구와 유체로 연통하는 제 2 보어로서, 상기 제 2 보어는 상기 스템 부분으로부터 상기 원뿔형 부분 내로 연장하는, 상기 제 2 보어; 및
상기 제 2 보어의 원위 단부로부터 상기 베이스 부분을 향하여 연장하고 상기 제 1 플레넘에 연결되는 복수의 보어들을 포함하는, 샤워헤드.51. The method of claim 50,
further comprising a stem portion attached to the conical portion of the back plate;
the stem portion includes a first gas inlet and a second gas inlet;
The rear plate,
a first bore in fluid communication with the second gas inlet, the first bore extending from the stem portion through the conical portion into the second plenum;
a second bore in fluid communication with the first gas inlet, the second bore extending from the stem portion into the conical portion; and
and a plurality of bores extending from the distal end of the second bore toward the base portion and connected to the first plenum.
상기 후면 플레이트의 상기 원뿔형 부분에 부착된 스템 부분을 더 포함하고, 상기 후면 플레이트는 복수의 히터들을 각각 수용하기 위해 상기 스템 부분으로부터 상기 베이스 부분을 향해 연장하는 복수의 보어들을 포함하는, 샤워헤드.51. The method of claim 50,
and a stem portion attached to the conical portion of the back plate, wherein the back plate includes a plurality of bores extending from the stem portion toward the base portion to receive a plurality of heaters, respectively.
상기 후면 플레이트의 상기 원뿔형 부분에 부착된 스템 부분을 더 포함하고, 상기 후면 플레이트는 하나 이상의 온도 센서들을 각각 수용하기 위해 상기 스템 부분으로부터 상기 베이스 부분을 향해 연장하는 하나 이상의 보어들을 포함하는, 샤워헤드.51. The method of claim 50,
further comprising a stem portion attached to the conical portion of the back plate, wherein the back plate includes one or more bores extending from the stem portion towards the base portion to each receive one or more temperature sensors. .
상기 후면 플레이트는,
복수의 히터들을 각각 수용하기 위해 상기 스템 부분으로부터 상기 베이스 부분을 향해 연장하는 제 2 복수의 보어들; 및
하나 이상의 온도 센서들을 각각 수용하기 위해 상기 스템 부분으로부터 상기 베이스 부분을 향해 연장하는 하나 이상의 보어들을 포함하고,
상기 복수의 보어들, 상기 제 2 복수의 보어들, 및 상기 하나 이상의 보어들은 서로에 대해 간극인, 샤워헤드.58. The method of claim 57,
The rear plate,
a second plurality of bores extending from the stem portion toward the base portion to receive a plurality of heaters, respectively; and
one or more bores extending from the stem portion toward the base portion to each receive one or more temperature sensors;
wherein the plurality of bores, the second plurality of bores, and the one or more bores are gap to each other.
상기 베이스 부분은,
상기 베이스 부분의 하단 표면으로부터 상기 제 1 플레넘으로 수직으로 연장하는 제 1 복수의 쓰루 홀들로서, 상기 제 1 복수의 쓰루 홀들은 상기 제 1 복수의 필라들과 간극에 배치되는, 상기 제 1 복수의 쓰루 홀들; 및
상기 베이스 부분의 상기 하단 표면으로부터 상기 제 1 복수의 필라들을 통해 상기 제 2 플레넘으로 수직으로 연장하는 제 2 복수의 쓰루 홀들로서, 상기 제 2 복수의 쓰루 홀들은 상기 제 2 복수의 필라들과 간극에 배치되는, 상기 제 2 복수의 쓰루 홀들을 포함하는, 샤워헤드.51. The method of claim 50,
The base part,
a first plurality of through holes extending vertically from a bottom surface of the base portion to the first plenum, the first plurality of through holes being disposed in gaps with the first plurality of pillars; of through holes; and
a second plurality of through holes extending vertically from the bottom surface of the base portion through the first plurality of pillars to the second plenum, the second plurality of through holes comprising the second plurality of pillars; The showerhead comprising the second plurality of through holes disposed in the gap.
상기 제 1 복수의 필라들은 제 1 패턴으로 배열되고, 그리고 상기 제 1 복수의 필라들 각각은 제 2 패턴으로 배열된 상기 제 1 복수의 쓰루 홀들에 의해 둘러싸이는, 샤워헤드.62. The method of claim 61,
The showerhead of claim 1 , wherein the first plurality of pillars are arranged in a first pattern, and each of the first plurality of pillars is surrounded by the first plurality of through holes arranged in a second pattern.
상기 제 1 패턴 및 상기 제 2 패턴은 육각형인, 샤워헤드. 63. The method of claim 62,
The showerhead of claim 1, wherein the first pattern and the second pattern are hexagonal.
상기 제 2 복수의 필라들 및 상기 제 2 복수의 쓰루 홀들은 육각형 패턴으로 배열되는, 샤워헤드.64. The method of claim 63,
The showerhead of claim 1 , wherein the second plurality of pillars and the second plurality of through holes are arranged in a hexagonal pattern.
상기 베이스 부분은,
상기 베이스 부분의 하단 표면으로부터 상기 제 1 플레넘으로 수직으로 연장하는 제 1 복수의 쓰루 홀들로서, 상기 제 1 복수의 쓰루 홀들은 상기 제 1 복수의 필라들과 간극에 배치되는, 상기 제 1 복수의 쓰루 홀들; 및
상기 베이스 부분의 상기 하단 표면으로부터 상기 제 1 복수의 필라들 및 상기 금속 플레이트를 통해 상기 제 2 플레넘으로 수직으로 연장하는 제 2 복수의 쓰루 홀들로서, 상기 제 2 복수의 쓰루 홀들은 상기 제 2 복수의 필라들과 간극에 배치되는, 상기 제 2 복수의 쓰루 홀들을 포함하는, 샤워헤드.54. The method of claim 53,
The base part,
a first plurality of through holes extending vertically from a bottom surface of the base portion to the first plenum, the first plurality of through holes being disposed in gaps with the first plurality of pillars; of through holes; and
a second plurality of through-holes extending vertically from the bottom surface of the base portion through the first plurality of pillars and the metal plate to the second plenum, the second plurality of through-holes extending through the second plurality of through holes; A showerhead comprising a plurality of pillars and the second plurality of through holes disposed in a gap.
상기 베이스 부분은,
상기 베이스 부분의 하단 표면으로부터 상기 제 1 플레넘으로 수직으로 연장하는 제 1 복수의 쓰루 홀들로서, 상기 제 1 복수의 쓰루 홀들은 상기 제 1 복수의 필라들과 간극에 배치되는, 상기 제 1 복수의 쓰루 홀들; 및
상기 베이스 부분의 상기 하단 표면으로부터 상기 제 1 복수의 필라들을 통해 상기 제 2 플레넘으로 수직으로 연장하는 제 2 복수의 쓰루 홀들로서, 상기 제 2 복수의 쓰루 홀들은 상기 제 2 복수의 필라들과 간극에 배치되는, 상기 제 2 복수의 쓰루 홀들을 포함하는, 샤워헤드.58. The method of claim 57,
The base part,
a first plurality of through holes extending vertically from a bottom surface of the base portion to the first plenum, the first plurality of through holes being disposed in gaps with the first plurality of pillars; of through holes; and
a second plurality of through holes extending vertically from the bottom surface of the base portion through the first plurality of pillars to the second plenum, the second plurality of through holes comprising the second plurality of pillars; The showerhead comprising the second plurality of through holes disposed in the gap.
상기 베이스 부분은,
상기 베이스 부분의 하단 표면으로부터 상기 제 1 플레넘으로 수직으로 연장하는 제 1 복수의 쓰루 홀들로서, 상기 제 1 복수의 쓰루 홀들은 상기 제 1 복수의 필라들과 간극에 배치되는, 상기 제 1 복수의 쓰루 홀들; 및
상기 베이스 부분의 상기 하단 표면으로부터 상기 제 1 복수의 필라들을 통해 상기 제 2 플레넘으로 수직으로 연장하는 제 2 복수의 쓰루 홀들로서, 상기 제 2 복수의 쓰루 홀들은 상기 제 2 복수의 필라들과 간극에 배치되는, 상기 제 2 복수의 쓰루 홀들을 포함하는, 샤워헤드.61. The method of claim 60,
The base part,
a first plurality of through holes extending vertically from a bottom surface of the base portion to the first plenum, the first plurality of through holes being disposed in gaps with the first plurality of pillars; of through holes; and
a second plurality of through holes extending vertically from the bottom surface of the base portion through the first plurality of pillars to the second plenum, the second plurality of through holes comprising the second plurality of pillars; The showerhead comprising the second plurality of through holes disposed in the gap.
상기 베이스 부분 및 상기 실린더형 베이스의 직경들은 동일한, 샤워헤드.51. The method of claim 50,
wherein diameters of the base portion and the cylindrical base are the same.
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